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Strukturformel Glucose	Strukturformel Fructose	Strukturformel Galaktose

Unterschieden werden Kohlenhydrate nach ihrer Kettenlänge, es gibt kurzkettige Kohlenhydrate, die nur aus ein bis zwei Zuckerbausteinen bestehen, zu ihnen werden die Einfachzucker (Monosaccharide) und Doppelzucker (Disaccharide) gezählt und solche, die aus langen Ketten bestehen, die Mehrfachzucker (Polysaccharide).

Monosaccharide

Zu den Einfachzuckern (Monosacchariden) zählen:

• Glucose (Traubenzucker),
• Galaktose (Schleimzucker),
• Fructose (Fruchtzucker) → Fruktoseintoleranz,
• Ribose,
• Mannose.

Disaccharide

Doppelzucker (Disaccharide) setzen sich aus zwei Einfachzuckern zusammen.
Beispiele sind:

Saccharose (Rohr-, Rübenzucker), das sich aus Glucose und Fructose,
Maltose (Malzzucker), aus zwei Molekülen Glucose und
Lactose (Milchzucker), das sich aus Glucose und Galaktose zusammensetzt.

Maltose (Malzzucker) findet sich u. a. in gekeimtem Getreide, Bier, Cerealien und Malzbonbons. Laktose (Milchzucker) ist in Milch, Muttermilch und Milchprodukten enthalten. Weltweit vertragen viele Menschen keinen Milchzucker, sie bilden eine → Milchzuckerunverträglichkeit (Laktoseintoleranz) aus. Milchzucker wirkt abführend.

Polysaccharide

Sie sind aus mehreren Einfachzuckern zusammengesetzt, die lange kettenförmige Moleküle bilden. Das wichtigste tierische Polysaccharid ist das Glukogen.
Stärke ist ein pflanzliches Polysaccharid, das aus Glucose aufgebaut ist. Kartoffeln, Hülsenfrüchte sowie Getreide und Getreideprodukte wie Teigwaren, Getreideflocken und Cornflakes enthalten Stärke.
Ebenfalls aus Glucose besteht die Cellulose, ein anderes Polysaccharid, das in der Natur als Stützsubstanz in Pflanzen auftritt. Während Stärke im menschlichen Körper aber in seine Bestandteile zerlegt werden kann, gelingt dies bei Cellulose nicht. Cellulose ist in der menschlichen Ernährung ein → Ballaststoff, also ein weitestgehend unverdaulicher Nahrungsbestandteil, der wieder ausgeschieden wird.
Wird Stärke durch hohe Temperaturen (ab etwa 120 °C) oder Enzyme gespalten, entstehen Dextrine. Dextrine finden sich beispielsweise auf der Kruste von Gebäcken und besitzen nur sehr geringe Süßkaft. In der Nahrungsmittelproduktion wird Maltodextrin unter anderem als Verdickungsmittel (z. B. in Fertigsuppen, Süßwaren und Kindernahrung) Stabilisator, Energieträger und Austauschstoff für Fette eingesetzt.

Funktion der Kohlenhydrate

Monosaccharide sind im Körper unverzichtbare Energielieferanten, die beispielsweise im Gehirn, der Muskulatur und in roten Blutkörperchen benötigt werden. Sie sind auch Bestandteil von z. B. Bindegewebe und verschiedenen Sekreten. Glucose ist mengenmäßig das wichtigste Monosaccharid im Körper.

Energie

1 g Kohlenhydrate = 4,1 kcal = 17,2 kJ

Empfohlene Tagesmenge

Die europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) empfiehlt, dass der Anteil der Kohlenhydrate an der täglichen Energiezufuhr zwischen 45 und 60 % liegen sollte ( https://www.efsa.europa.eu/de/press/news/100326). In der Nationalen Verzehrsstudie II wird der D-A-CH-Referenzwerte von > 50 % empfohlen ( https://krank.de/wp-content/uploads/2017/04/NVSII_Abschlussbericht_Teil_2.pdf).

Stoffwechsel

Im Darm können nur Monosaccharide aufgenommen und ins Blut transportiert werden, als Folge steigt die Glucose-Konzentration im Blut. Größere Moleküle (Disaccharide und Polysaccharide) werden durch Enzyme zu Monosacchariden gespalten und dann im Dünndarm von den Epithelzellen aufgenommen (resorbiert) und ins Blut transportiert. Die Glucose-Konzentration im Blut in einem gesunden Körper liegt zwischen 70 und 115 mg/1 dl (1 dl entspricht 100 ml). Mit dem Blut gelangt die Glucose in das Gewebe.

Enzyme

Amylasen spalten Glykogen und Stärke (Polysaccharide) in Disaccharide. Zu finden ist Amylase im Speichel und im Pankreassaft. Auf den Darmzotten spalten die Disacchridasen die Zweifachzucker (Disaccharide) in Einfachzucker (Monosaccharide), die resorbiert werden können.

Regelung der Glucosekonzentration

Die Glucosekonzentration im Blut wird durch Transport der Glucose in die Muskel- und Fettzellen gesenkt. Gesteigert wird die Aufnahme der Zellen durch das Hormon Insulin. Gleichzeitig hemmt Insulin die körpereigene Zuckerproduktion.

Ist ein Überschuss an Kohlenhydraten vorhanden, können sie in den Leber- und Muskelzellen zu Glukogen umgebaut und dann in den Leber- und Muskelzellen gespeichert werden. Bei einem erneuten Glucose-Bedarf wird das Glukogen wieder aufgespalten, dieser Prozess heißt Glykogenolyse. Die beiden Hormone, die den Glykogenabbau fördern, sind das Glucagon (in der Leber) und das Adrenalin (in der Leber und der Muskulatur).
Eine weitere Möglichkeit ist der Umbau von Kohlenhydraten in Fette. Dass Glucose im Körper zu Fett umgewandelt werden kann, lässt sich alleine daran erkennen, dass übermäßiger Konsum von Süßigkeiten dick macht.

Auftreten von Hungergefühl

Ein Hungergefühl tritt unter anderem dann auf, wenn der Blutzuckerspiegel sehr schnell sinkt. Beim Genuss von Monosacchariden (Traubenzucker) oder Disacchariden (Rohrzucker, z. B. in Süßigkeiten) steigt der Blutzuckerspiegel sehr schnell an, da sie schnell in den Blutkreislauf aufgenommen werden. Als Folge wird viel Insulin ausgeschüttet, was zu einem schnellen Abfall des Blutzuckerspiegels führt.
Besser ist es, Kohlenhydrate in Form von Stärke zu sich zu nehmen. Polysaccharide werden wesentlich langsamer abgebaut, folglich steigt der Blutzuckerspiegel auch nur langsam und sinkt anschließend auch nicht so schnell, das Sättigungsgefühl bleibt länger erhalten.

Glykämischer Index

Der glykämische Index (GI) wurde Anfang der achtziger Jahre eingeführt und bezeichnet das Maß, in dem sich die Kohlenhydrate eines Lebensmittels auf den Blutzuckerspiegel auswirken. Je höher der GI eines Lebensmittels ist, umso höher steigt der Blutzuckerspiegel an. Um den Wert für ein unbekanntes Lebensmittel zu erhalten, wird die Erhöhung des Blutzuckerspiegels verglichen mit der Kurve, die nach dem Genuss von 50 g Kohlenhydraten in Form von Traubenzucker (Glucose) oder Weißbrot auftritt. Da der GI von Traubenzucker höher ist als der von Weißbrot, existieren verschiedene Tabellen zum glykämischen Index von Lebensmitteln, je nachdem, ob Traubenzucker oder Weißbrot als Referenz verwendet wurde.
Beispiel:

Abbildung 1: Schema einer Verlaufskurve des Blutzuckerspiegels

In diesem Fall dient Traubenzucker als Referenz (100). Für den glykämischen Index wird der Prozentsatz ausgerechnet, den die Kurve des unbekannten Lebensmittels bezogen auf die Fläche von Traubenzucker einnimmt. Erreicht ein Lebensmittel einen Glykämischen Index von 75, sagt das aus, dass dieses Lebensmittel 75 % des Blutzuckeranstiegs von Traubenzucker oder Weißbrot bewirkt.

Glykämische Last

Der glykämische Index ist ein Maß, das den Anstieg des Blutzuckerspiegels nach dem Genuss von 50 g Kohlenhydraten eines Lebensmittels beschreibt. Er enthält aber keine Informationen über die Kohlenhydratmenge, die in einem Lebensmittel enthalten ist. So kommt es, dass Wassermelonen, die nur 6 g verwertbare Kohlenhydrate pro Portion (120 g) enthalten, einen glykämischen Index von 72, gekochte Spaghetti dagegen einen GI von 44 haben, obwohl Spaghetti 48 g verwertbare Kohlenhydrate pro Portion (180 g) enthalten. Um die gleiche Menge Kohlenhydrate zu sich zu nehmen, müsste man im Fall der Wassermelone 2 kg, bei Spaghetti dagegen nur 375 g essen.
Bei der glykämischen Last (GL) wird die Kohlenhydratmenge eines Lebensmittels mit einbezogen. Die glykämische Last errechnet sich wie folgt:

Beispiel: Ausrechnen der glykämischen Last einer Portion Wassermelone:

Die glykämische Last von Wassermelonen pro Portion ergibt einen Wert von 4, wohingegen gekochte Spaghetti eine glykämische Last von 21 besitzen.

Diabetes Austria: Glykämische Index (GI). Zugriff am 24.05.2023
Verband für Unabhängige Gesundheitsberatung: Glykämischer Index: Revolution oder Sturm im Wasserglas? Zugriff am 24.05.2023

Der Stoffwechsel im Überblick

Die Themen

Interessanter Link:

Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit - EFSA (2019): DRV Finder. Sie können mit dem DRV Finder auf die Referenzwerten zur Nährstoffaufnahme der EFSA zugreifen. Diese Ernährungsreferenzwerte (DRVs) sind wissenschaftlich fundierte Nährstoffreferenzwerte für die gesunde Bevölkerung. Sie sind nicht als Ernährungsempfehlung für Einzelpersonen gedacht, sondern sollen Ihnen helfen beispielsweise Speisepläne zu erstellen. Sie können die Datenbank nach Bevölkerungsgruppen oder auch Nährstoffen durchsuchen. Die Ergebnisse lassen sich als PDF-Datei oder XLSX-Datei herunterladen.

Quellen

Glykämischer Index und glykämische Last – ein für die Ernährungspraxis des Gesunden relevantes Konzept?
Teil 1: Einflussfaktoren auf den glykämischen Index sowie Relevanz für die Prävention ernährungsmitbedingter Erkrankungen, Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) e. V., Bonn, Ernährungs-Umschau 51 (2004) Heft 3
Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit – EFSA (2010): EFSA legt europäische Referenzwerte für die Aufnahme von Nährstoffen fest. Zugriff am 31.10.2019
Nationale Verzehrsstudie II: Ergebnisbericht, Teil 2 (Lebensmittelverzehr, Nährstoffzufuhr, Supplementeinnahme)
Dextrin, ILIAS Lernplattform der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
AID (Infodienst): Wirkung auf den Blutzucker. Stand: 07.06.2013
Josef Loderbauer: Das Konditoreibuch in Lernfeldern. 2015
Pschyrembel Klinisches Wörterbuch 2014, 265. Auflage, 2013
Pschyrembel Klinisches Wörterbuch 2011, 262. Auflage, 2010
Mörike, Betz, Mergenthaler: Biologie des Menschen, 1991
Gaby Hauber-Schwenk, Michael Schwenk: dtv-Atlas Ernährung, 2000
Pflege heute, Lehrbuch für Pflegeberufe, 2007
Franz Binder, Josef Wahler: Zucker - der süße Verführer, 2004

Ausführliche Quellenangaben