Basiswissen Kohlenhydrate

Kohlenhydrate bestehen ebenfalls wie Proteine aus einer unterschiedlich langen Kette von Bausteinen. Allerdings heißen diese Bausteine diesmal nicht L – Leucin und L – Valin, sondern Glukose, Fructose und Co. Davon kann sogar eine bestimmte Menge im menschlichen Körper in Form von Leber- und Muskelglykogen gespeichert werden. Diese Speicher dienen uns während intensiver Belastungen als Energiequelle. Darüber hinaus sollte das Blut eine ausreichende Menge an Kohlenhydraten, beziehungsweise Zucker enthalten. Auch bekannt unter dem Synonym „Blutzuckerspiegel“. Kohlenhydrate können in vier Gruppen, je nach Kettenlänge der einzelnen Glucosemoleküle, eingeteilt werden (siehe Tabelle). Die Hauptfunktion von Kohlenhydraten ist die Energiebereitstellung. Mit Ausnahme von den wasserlöslichen und wasserunlöslichen Ballaststoffen, die chemisch ebenfalls zu den Kohlenhydraten zählen. Die optimale tägliche Kohlenhydratmenge hängt von der Belastungsintensität-, dauer- und -häufigkeit der sportlichen Aktivität ab. Hierbei gilt es in verschiedene Kohlenhydratformen zu unterscheiden.

Resistente Stärke

In unserem Darm leben zahlreiche Bakterien, wobei diese in über 500 verschiedene Bakterienstämme zugeteilt werden. Die Aufgaben der Bakterien sind vielfältig – von der Abwehr körperfremder Stoffe über die Entgiftung bis hin zur Produktion bestimmter Vitamine ist vieles möglich. Somit besitzen die Darmbakterien zahlreiche gesundheitlich positive Eigenschaften. Wobei hier die Forschung noch lange nicht am Ende steht, sondern erst in den letzten Jahren so richtig Fahrt aufgenommen hat. Durch unsere tägliche Ernährung, Medikamente oder unseren Lebensstil können wir die Vielfalt und Zusammensetzung direkt beeinflussen. So bringen hormonelle Störungen, als auch Antibiotika die Darmflora in ein Ungleichgewicht. Eine Möglichkeit die Bakterien im Dickdarm direkt zu unterstützen, stellen sogenannte Präbiotika dar. Hierbei handelt es sich um Kohlenhydratstrukturen, die bis zum Dickdarm nicht aufgespalten werden konnten. Dort erfreuen sich diverse Bakterienstämme dieser „Leckerbissen“. Probiotika sind dagegen lebende Bakterien. Wenn sowohl Prä- als auch Probiotika kombiniert werden, nennt man dies Synbiotika. Resistente Stärke ist eine komplexe Kohlenhydratstruktur, die aus einer Vielzahl von einzelnen Glucoseteilchen besteht. Typische Lebensmittel sind Reis und Kartoffeln. Erhitzt man diese während der Zubereitung und lässt sie später wieder abkühlen, entsteht retrogradierte Stärke. Dies ist eine Form der resistenten Stärke, die für unsere Verdauungsenzyme in Magen und Dünndarm nicht aufzuspalten ist, sodass diese unverdaut bis in den Dickdarm gelangen kann. Dort erfreut sich die Stärke unter den Bakterien großer Beliebtheit.

Ballaststoffe

Ballaststoffe sind weitgehend schwer, beziehungsweise unverdauliche Nahrungsbestandteile, meist Kohlenhydrate aus pflanzlichen Lebensmitteln. Reich an Ballaststoffen sind vor allem Gemüse, Getreide und Obst. Allerdings enthalten auch Milch und Fleisch geringere Mengen Ballaststoffe. Ballaststoffe werden grob in Wasserlösliche, wie zum Beispiel Inulin und Pektine und Wasserunlösliche, wie Cellulose und Chitin unterteilt. Anders als noch früher angenommen gelten Ballaststoffe nicht mehr als nutzloser Nahrungsmittelbestandteil, sondern als wichtiger und teils gesundheitsförderlicher Nahrungsmittelbestandteil. Ballaststoffe wie Flohsamenschalen können sehr viel Wasser Flüssigkeit binden, sofern sie nicht bereits in der Mahlzeit gequollen sind. Die daraus resultierende Volumenzunahme führt zu einer Senkung des appetitanregenden Ghrelinspiegels. Vor allem am Spieltag, sollte berücksichtigt werden, dass Ballaststoffe die Magenverweildauer verlängern. Neben Wasser binden Ballaststoffe ebenfalls Mineralstoffe, Gallensäure, Toxine und Mikroorganismen, die dann im Stuhlgang ausgeschieden werden. Bei einer „normalen“ Ernährung ist das problemlos. Werden allerdings Ballaststoffe in Form von Nahrungsergänzungsmitteln zusätzlich eingenommen können langfristig Mineralstoffdefizite auftreten.

Weitere wasserlösliche Ballaststoffe sind:

• Alginsäure (Algen)
• Lichenin (Weizen)
• Pektin (Obstschalen)

Weitere wasserunlösliche Ballaststoffe sind:

• Lignin (Obstkerne)
• Pentosane (Roggen)
• Hexosane (Gerste)
• Hemicellulosen (Kleie)

Laktose

Laktose ist ein in Milch enthaltener Zweifachzucker (Disaccharid) aus den beiden Molekülen Glucose und Galaktose und macht den Großteil der Kohlenhydrate in Milch- und Milchprodukten aus. Der Gehalt von Laktose in verschiedenen Lebensmitteln variiert stark. So enthalten Hartkäsesorten oft weniger als 1 % Laktose, wohingegen die Kuhmilch bis zu 48 Gramm pro Liter enthält. Zu den Funktionen von Laktose zählt neben der Energielieferung auch die Unterstützung der Kalziumresorption. Darüber hinaus hemmt Laktose Fäulnisbakterien im Darm und begünstigt die Besiedelung von Bifidus Bakterien. Während die Laktose bei Säuglingen noch die Hauptenergiequelle darstellt, verändert und vergrößert sich die Lebensmittelauswahl im Laufe der Jahre. Deshalb wird Laktase im Erwachsenenalter nur noch in geringerer Menge gebildet. Im menschlichen Dünndarm wird Laktose von dem Enzym Laktase verdaut, beziehungsweise gespalten. Ein Mangel des laktosespaltenden Enzym Laktase, kann zu einer Laktoseintoleranz führen. Wie viel Kuhmilch problemlos vertragen wird, ist im Einzelfall abhängig und zu testen.

Mehrwertige Zuckeralkohole

Mehrwertige Alkohole sind auch unter dem Begriff Polyole bekannt. Die Stoffe, die dieser Gruppe zugeordnet werden, gehören chemisch gesehen, trotz der Ähnlichkeit zu Alkohol, zu den Kohlenhydraten. Allerdings werden mehrwertige Alkohole nur langsam oder unvollständig absorbiert und erhöhen zudem nicht die Promille. Mehrwertige Zuckeralkohole kommen neben der Verwendung in der Lebensmittelherstellung noch in weiteren alltäglichen Produkten, wie zum Beispiel in Frostschutzmittel, Tabak oder Beautyprodukte vor. Vor allem wenn „zuckerfrei oder „ohne Zucker“ auf dem Fitnessriegel steht, ist die Chance hoch, dass mehrwertige Zuckeralkohole bei der Herstellung verwendet wurden.

Merke: Mehrwertige Zuckeralkohole sind Süßstoffe, aber nicht alle Süßstoffe sind auch mehrwertige Zuckeralkohole, wie zum Beispiel Aspartam.

Da der menschliche Stoffwechsel mehrwertige Zuckeralkohole unabhängig von Insulin verwertet und sie weniger Kalorien enthalten, steigt der Blutzuckerspiegel weniger an als bei Kohlenhydraten, wie zum Beispiel Glucose. Zu den in der europäischen Union zugelassenen mehrwertigen Zuckeralkoholen zählen:

• Sorbit (420)
• Mannit (421)
• Isomalt (953)
• Polyglycitolsirup (E 964)
• Maltit (E 965)
• Lactit (E 966)
• Xylit (E 967)
• Erythrit (E 968)

Der Name „mehrwertiger Zuckeralkohol“ hört sich zwar sehr nach Chemiebaukasten an, jedoch sind mehrwertige Zuckeralkohole pflanzlicher Herkunft. Sorbit beispielsweise kommt in Vogelbeeren oder Steinobst vor und wird industriell aus Maisstärke gewonnen. Xylit, auch Birkenzucker genannt wird dagegen aus Holzspänen isoliert. Xylit entsteht während die Leber Kohlenhydrate verstoffwechselt. Erythrit entsteht durch mikrobielle Veränderung von Kohlenhydraten.

Die Vorteile von mehrwertigen Zuckeralkoholen hören sich verlockend an – weniger Kalorien als Kohlenhydrate und dennoch süßer Geschmack. Allerdings gilt es die Augen beim Einkauf und der Wahl der Lebensmittel auf offen zu haben. Denn oft sind jeweilige Lebensmittel stark verarbeitet und enthalten trotz recht hoher Mengen mehrwertiger Zuckeralkohole ebenfalls hohe Mengen an Fett, Zucker und Kalorien. Darüber hinaus gilt es zu beachten, dass hohe Mengen an mehrwertigen Zuckeralkoholen abführend wirken und Blähungen, als auch Durchfall verursachen können. Deshalb müssen Produkte, die mehr als zehn Prozent Zuckeralkohole enthalten, diesen Hinweis tragen.

Fruktose

Rein chemisch gesehen ist es dem Körper egal welche Lebensmittel zugeführt werden, um die Glykogenspeicher in Leber und Muskulatur zu füllen. Egal ob Kartoffeln, Eis oder Brot gegessen werden, was über den Dünndarm aufgenommen und über die Leber ins Blut abgegeben wird sind Glucose, Galaktose und Fruktose. Fruktose verdankt seinen Namen der Tatsache, dass in der Natur vor allem in Früchte Fruktose in höheren Mengen vorkommt. Allerdings stammen nicht alle Kohlenhydrate aus Früchten aus Fruktose. Zudem ist die Menge Fruktose vergleichsweise gering im Vergleich zu den Mengen die wir über stark verarbeitete Produkte aufnehmen können. Die Lebensmittelindustrie verwendet vor allem bei Süßspeisen gerne industriell hergestellte Fruktose. Entsprechend ist unser Körper gar nicht darauf ausgelegt größere Mengen reicher Fruktose aufzunehmen. Obst liefert pro 100 Gramm circa fünf Gramm Fruktose. Pro Tag kann ein gesunder erwachsener 15 bis 50 Gramm isolierte Fruktose in der Regel problemlos aufnehmen. Allerdings kann durch die Kombination mit Glucose mehr Fruktose aufgenommen werden, als isoliert. In dem man beide Einfachzuckermoleküle kombiniert erhält man Saccharose, das in der Natur in Honig und im Supermarkt in einer Vielzahl Süßwaren zu finden ist. Die Tatsache, dass auf diesem Weg deutlich mehr Fruktose aufgenommen werden kann, als über Obst oder industriell hergestellter Fruktose stellt unsere Leber vor eine neue Herausforderung. Da die Fruktose in diesem Fall nicht bis in den Dickdarm vordringen kann, muss nun die Leber den Großteil der Verstoffwechselung in Fruktose – 1 – Phosphat, übernehmen. Dieser Vorgang kostet die Leber Energie, die für andere Zwecke fehlt.

Glykämische Index

Der glykämische Index gibt an wie stark der Blutzuckerspiegel nach Aufnahme von bestimmten Kohlenhydraten über ein bestimmtes Lebensmittel ansteigt. Um einen Vergleich mit verschiedenen Lebensmitteln herstellen zu können, wurde bereits 1981 der Glykämische Index als Standard für die Blutzuckerwirkung etabliert. Hierbei wird als Messgröße 50 Gramm reine Glukose mit einem Wert von 100 festgelegt. Dementsprechend werden die Lebensmittel zu 50 Gramm isoliert zugeführt und die Blutzuckerreaktion protokolliert. Hierbei gilt, je höher der glykämische Index, desto schneller werden die Kohlenhydrate verdaut, aufgenommen und stehen dem Körper als Blutzucker zur Verfügung.

Die folgende Tabelle zeigt einige Lebensmittel mit ihrem Glykämischen Index.

Ein GI unter 55 gilt als günstig. Diese Werte können allerdings je nach Nahrungsbreizusammensetzung, Zubereitung, Verträglichkeit und Reife der Lebensmittel variieren.

Glykämische Last

Das Konzept der Glykämischen Last wurde 1997 in den USA entwickelt. Hierbei stellt die Glykämische Last eines Lebensmittels den Bezug zwischen der glykämischen Last und der gegessenen Menge eines Lebensmittels her, sodass eine Aussage über den Insulinausstoß der Bauchspeicheldrüse getroffen werden kann. So gibt die Glykämische Last Auskunft darüber wie viel Insulin ausgeschüttet werden muss um für den Transport der Kohlenhydrate, die aufgenommen werden zu sorgen. Zwar reagiert jeder Mensch gleich auf die Einnahme von kurz- und langkettigen Kohlenhydraten. Allerdings gibt es individuelle Unterschiede.

Diese hängen von Faktoren wie Insulinsensitivität, Genetik, Alter, Verträglichkeit und Epigenetik ab. Geht es speziell darum Körperfett zu verlieren ist die Energiebilanz zudem aussagekräftiger als die Glykämische Last und Index. Darüber hinaus gibt es an sich per se keine schlechten Kohlenhydrate, selbst wenn diese den Blutzuckerspiegel schneller ansteigen lassen als andere. Jedes Kohlenhydrat besitzt seine individuelle Kettenlänge, wobei der kleinste Baustein immer die Einfachzuckermoleküle Glukose, Fruktose, Galaktose, Manose und Sorbose. Verdauungsenzyme spalten nun den Nahrungsbrei bis auf die kleinste molekulare Ebene auf, sodass alle Kohlenhydrate jedes Lebensmittels bis auf die Einfachzuckermoleküle aufgespalten wird. Nach der Aufnahme werden die Einfachzuckermoleküle zur Leber und von dort aus in die Blutbahn in Richtung Zielort geleitet. Einen Vorteil haben langkettige Kohlenhydratquellen allerdings. Sie besitzen in der Regel mehr positive Begleitstoffe wie Vitamine und Mineralstoffe als Kohlenhydratquellen mit kürzerer Kettenlänge.

Kohlenhydratbedarf in Abhängigkeit von Belastungshäufigkeit-, Intensität- & Dauer