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Nährstoffe wie Kohlenhydrate werden nicht in
ihrer Reinform aufgenommen, sondern gemischt mit anderen
Inhaltsstoffen. Kohlenhydrate findet man insbesondere in pflanzlichen
Lebensmitteln, einige wichtige Lieferanten sind Getreide, Kartoffeln
und Hülsenfrüchte. In geringerem Umfang werden sie über die
verschiedenen Zuckerarten wie Rohr-, Milch- oder Malzzucker sowie als
Frucht- oder Traubenzucker aufgenommen.
Chemisch betrachtet sind Kohlenhydrate organische Verbindungen, die
aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen und sich nach der
Grundformel Cx(H2O)y
zusammensetzen.
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Strukturformel Glucose
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Strukturformel Fructose
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Strukturformel Galaktose
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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).
Zu den Einfachzuckern (Monosacchariden) zählen:
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.
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.
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.
1 g Kohlenhydrate = 4,1 kcal = 17,2 kJ
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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