Kohlenhydrate sind einer der drei Makronährstoffe (Kohlenhydrate, Eiweiß, Fett) und sind ein Sammelbegriff für verschiedene Stärke- und Zuckerarten. Zudem fallen Ballaststoffe unter den Begriff Kohlenhydrate.
Kohlenhydrate – Zucker
Kohlenhydrate lassen sich in drei Untergruppen unterteilen:
- Einfachzucker (Monosaccharide)
- Zweifachzucker (Disaccharide)
- Vielfachzucker (Polysaccharide)
Kohlenhydrate – Vorkommen
Kohlenhydrate kommen vor allem in pflanzlichen, aber auch in einigen tierischen Lebensmitteln vor. In tierischen Lebensmitteln sind Kohlenhydrate in Form von Laktose, dem Milchzucker, in Milchprodukten oder Glykogen beispielsweise in der Leber oder Muskelfleisch enthalten.
Vorkommen in allen pflanzlichen sowie in einigen tierischen (Milchprodukte, Leber, Glykogen) Lebensmitteln.
Aufgaben von Kohlenhydraten
Kohlenhydrate dienen der Energieversorgung
Kohlenhydrate dienen in erster Linie der Energieversorgung der Zellen. Sie werden im Körper in Einfachzucker (Glukose) gespalten, da sie nur so ins Blut gelangen können. Über das Blut gelangen die Glukose-Moleküle in die Zellen. Gehirn sowie rote Blutkörperchen sind auf die Zufuhr von Glukose angewiesen.
Kohlenhydrate als Baustoff
Kohlenhydrate dienen zudem in geringen Mengen als Baustoff am Aufbau von Knochen, Schleimhäuten, Bindewege und Knorpel in Form von Glykoproteinen. Diese Glykoproteine werden aus Glukose und Protein gebildet.
Ballaststoffe für einen gesunden Darm
Ballaststoffe sind meist Mehrfachzucker, sog. Polysaccharide und werden nicht verstoffwechselt. Sie haben unterschiedliche Löslichkeiten und Quelleigenschaften. Ballaststoffe sorgen daher für ein größeres Volumen in der Nahrung im Magen, Darm und im Stuhl.
Sie erhöhen die Verweildauer der Nahrung im Magen, was schneller satt macht und senken die Verweildauer im Darm, was zu einer besseren Verdauung führt. Zudem binden Ballaststoffe schädliche Stoffe im Magen-Darm-Trakt und scheiden diese über den Stuhl aus.
Speicherung der Kohlenhydrate
Kohlenhydrate dienen in der Speicherform Glykogen als Energiereserve. Leber und Muskulatur speichern Glykogen. Ca. 100 – 150 g Glykogen können in der Leber gespeichert werden. Leberglykogen kann bei einem niedrigen Blutzuckerspiegel mit Hilfe des Hormons Glucagon in Glucose umgewandelt werden. Glucagon ist der Gegenspieler des Insulins, welches für die Senkung des Blutzuckerspiegels verantwortlich ist.
In den Muskeln kann je nach Trainingszustand mehr oder weniger Glykogen gespeichert werden. Je trainierter der Muskel, desto größer ist der Glykogenspeicher. Ca. 300 – 400 g Glykogen können im Muskel gespeichert werden. Muskelglykogen wird bei längeren Sporteinheiten in der Muskulatur zur Energieversorgung genutzt. Es kann nicht zurück zu Glukose umgewandelt werden.
Sind beide Glykogenspeicher komplett voll, werden die Kohlenhydrate in der Leber zu Fetten umgewandelt. Der Vorgang wird Lipogenese genannt. Die Lipogenese erfolgt aber je nach Kohlenhydrat-Form unterschiedlich. Gerade die Stoffwechselprozesse der Einfachzucker Glukose und Fruktose laufen stark unterschiedlich ab.
Im Gegensatz zur Lipogenese werden bei Bedarf über die Lipolyse Depotfette zu Fettsäuren umgewandelt, um Energie zu erzeugen.
Kohlenhydrate – Ernährungsempfehlung
Die DGE gibt den Kohlenhydratbedarf mit 50 – 60% der täglichen Ernährung an. Mittlerweile gilt diese Empfehlung jedoch als zu allgemein und nicht mehr zeitgemäß. Atkins-, Low Carb- oder Keto-Diäten basieren auf der Theorie, dass überschüssige Kohlenhydrate in Fett umgewandelt werden. Da kohlenhydratreiche Lebensmittel wie Weißbrot, Nudeln, Süßigkeiten etc. in unserer westlichen Gesellschaft oftmals kaum Nährstoffe beinhalten, versprechen diese Diäten eine schnelle Abnahme und verbesserte Gesundheit bei einer Reduzierung von isolierten Kohlenhydraten.
Da Kohlenhydrate fast nur zur Deckung des Energiebedarfs geeignet sind, empfiehlt es sich nur in etwa so viele Kohlenhydrate zu essen, wie auch durch Bewegung verbrannt werden. Dabei sollte idealerweise auf Mehrfachzucker mit vielen Ballaststoffen zurückgegriffen werden. Diese Kombination befindet sich in Naturprodukten wie Gemüse und Hülsenfrüchten. Stark verarbeitete Produkte wie Getreideprodukte oder Haushaltszucker sollte hingegen vermieden werden.
Mehrfachzucker geht langsamer ins Blut über. Ballaststoffe verstärken diesen Effekt und halten darüber hinaus den Blutzuckerspiegel konstant und sättigen stärker. Zudem enthalten natürliche Produkte mehr Vitamine, Nährstoffe und Spurenelemente als stark verarbeitete.
Kohlenhydrate sollten daher auch immer mit ballaststoffreichen Lebensmitteln kombiniert werden. Üblicherweise enthalten unverarbeitete kohlenhydratreiche Lebensmittel auch viele Ballaststoffe. Es empfiehlt sich mindestens 30 g Ballaststoffe pro Tag aufzunehmen. Mehr Ballaststoffe sind besser.
Verdauung von Kohlenhydraten
Kohlenhydrate werden im Körper bei der Verdauung Stück für Stück zerlegt, so dass am Ende nur noch Einfachzucker vorliegen. Ballaststoffe gelten als Ausnahme, da diese ohne verdaut zu werden den Magen-Darm-Trakt passieren. Kohlenhydrate können nämlich nur in Form von Einfachzucker ins Blut gelangen. Die Verdauung von Einfachzuckern wie Glukose oder Saccharose ist deutlich schneller als die Verdauung von Mehrfachzuckern, z.B. Stärke. Dies sorgt beim Verzehr von großen Mengen Einfachzucker zu einem höheren Anstieg des Blutzuckerspiegels.
Kohlenhydrate im Mund und Speichel
Die Verdauung der Kohlenhydrate beginnt bereits im Mund. Der Speichel enthält Amylasen (Alpha-Amylase oder auch Ptyalin genannt). Dieses Enzym spaltet den Mehrfachzucker auf. Es entstehen bei der Verdauung von Stärke Amylopektin, Dextrine und Maltose. Diese gelangen zusammen mit Saccharose und Laktose ohne weitere Spaltung in den Darm.
Im Magen wirkt die Speichel-Amylase weiter, bis sie letztendlich von der Magensäure deaktiviert wird.
Bauchspeicheldrüse im Zwölffingerdarm
Die Bauchspeicheldrüse ragt in den Zwölffingerdarm. Sie erzeugt weitere Amylasen sowie Glukosidasen die Amylopektin und Glykogen spalten. Daraus entstehen wieder Dextrine sowie Maltose und Glukose.
Kohlenhydrate Verdauung im Dünndarm
Im Dünndarm geht die Verdauung der Kohlenhydrate weiter. In der Dünndarmschleimhaut werden Enzyme wie Maltase, Saccharase und Laktase gebildet. Diese spalten die Zweifachzucker (Disaccharide) Maltose, Saccharose und Laktose in die einzelnen Moleküle auf. Im Dünndarm werden diese Einfachzucker nun an das Blut gegeben und zur Leber transportiert.
Beim Durchtritt durch die Schleimhaut und der damit verbundenen Resorption werden die Zweifachzucker gespalten.
Kohlenhydrate in der Leber
Die Einfachzucker kommen nun über die Pfortader zur Leber. Die Verstoffwechselung ist je nach Einfachzucker unterschiedlich. Fruktose wird zum Teil in der Leber verbrannt. Ein weiterer Teil wird zu Glukose umgewandelt. Fruktose wird zudem zu Fett umgewandelt und als Depotfett abgespeichert.
Galaktose wird zu Glukose umgewandelt und gelangt danach zur Energieversorung in den Glukosestoffwechsel.
Zellen – Kohlenhydrate
Glukose wird über das Blut mit Hilfe von Insulin zu den Zellen transportiert. Die Zellen nehmen die Glukose auf. Dadurch sinkt die Glukosekonzentration im Blut, die normalerweise zwischen 70 und 115 mg/dl beträgt. Zellen gewinnen Energie aus der Glukose und bauen diese ab zu CO2, Wasser und ATP (Energie).
