Makronährstoffe

Proteine setzen sich aus verschiedenen Aminosäuren zusammen. 20 davon bilden als proteinogene Aminosäuren die Basis, aus denen ca. 100 weitere, sog. nichtproteinogene Aminosäuren vorwiegend als Derivate entstehen können. Diese sind an zahlreichen Prozessen im Körper beteiligt. Sei es die Bildung von Antikörpern für die Immunabwehr, die regelmäßige Bildung von Strukturproteinen für Sehnen, Muskeln oder Haare oder eines der 2.000 verschiedenen Enzyme. Die unterschiedlichen Aminosäuren haben alle eine wichtige Funktion im Körper. Acht der Basis-Aminosäuren sind essenziell, müssen also zwingend über die Nahrung aufgenommen werden. Der Gehalt an diesen essenziellen Aminosäuren bestimmt die biologische Wertigkeit eines Nahrungsproteins. Die biologische Wertigkeit ist ein Maß dafür, wie gut ein Protein in körpereigenes Protein umgewandelt werden kann.

Die biologische Wertigkeit wird bestimmt, indem man den Grundbedarf, also das Bedarfsmuster der Körperproteine, dem der Aminosäurezusammensetzung der Nahrungsproteine gegenüberstellt. Ist eine der 8 essenziellen Aminosäuren niedriger als der Bedarf der Körperproteine und wird durch die entsprechende Prozentzahl ausgedrückt, liegt die biologische Wertigkeit des gesamten Nahrungsproteins auch nur bei dieser Prozentzahl. Dies ist dann die limitierende Aminosäure.

Vorstellen kann man sich das wie ein großes Fass, das die Körperproteine darstellt und bis obenhin (100 %) gefüllt werden muss. Das Fass ist von 8 Planken umgeben, die für die essenziellen Aminosäuren stehen. Endet eine der Planken nach 80 %, fließen die Aminosäuren munter heraus und das Fass kann niemals zu 100 % gefüllt werden. Man könnte allerdings ein anderes Nahrungsprotein mit dazugeben, das einen besonders hohen Gehalt an dieser Aminosäure hat und von dieser die fehlenden 20 % nutzen, um alle Planken an unserem Fass auf mindestens 100 % – also den Bedarf des Körperproteins – zu bringen.

Wird dies nicht getan, muss der Körper die darüber liegenden „Plankenteile“ im Körper abbauen, wobei Stickstoff (Ammoniak) entsteht. In freier Form wirkt dieses toxisch (giftig) und muss in der Leber zu Harnstoff umgewandelt werden.

Limitierend sind häufig die Aminosäuren Methionin und Lysin. Dies ist besonders ein Thema bei Personengruppen, die Protein zur Erneuerung und zum Aufbau von Körperprotein benötigen, allen voran Kinder (z. B. bei Marasmus oder Kwashiorkor), aber auch bei Schwangeren oder Stillenden und bei Sportlern.

Tierisches Eiweiß erfüllt das Bedarfsmuster häufig einfacher (das Vollei liegt bei 100 % biologischer Wertigkeit), die Spanne bei pflanzlichen Nahrungsproteinen ist dagegen sehr groß. Bei Weizen liegt sie bei lediglich 58 %. Man kann daher leicht verstehen, warum insbesondere die Proteine bei einer veganen Ernährung von Kindern ein großes Thema sind. Bei unzureichender Versorgung drohen Wachstumsstörungen, die alle Körperfunktionen betreffen, also auch eine geistige Unterentwicklung bewirken können.

Proteine spielen bei vielen verschiedenen Krankheiten eine Rolle. Durch die Stickstoff-Thematik bei Leber- und/oder Nierenkrankheiten. Aber auch durch sog. Proteinfehlfaltungserkrankungen hervorgerufene, meist neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson, Alzheimer oder ALS gehören dazu.

Die Hauptbestandteile der Kohlenhydrate stecken bereits im Namen. Es handelt sich um ein Hydrat des Kohlenstoffs. Hydro steht dabei für Wasser, daher besteht die Strukturformel aus verschiedenen Anordnungen der Elemente C, H und O. Je nach Molekülgröße können sie einfach oder komplex sein, lassen bereits vom Namen her auf eine bestimmte Funktion oder Wertigkeit schließen und schmecken je nach Variante sofort süß oder lassen sich erst im Körper in ihre süßen Bestandteile herunterbrechen, was den Kohlenhydraten auch den Namen „Saccharid“ ( = Zucker) einbringt. So unterscheiden wir heute verschiedene Saccharide,  die ihre Molekülgröße im Namen tragen und von Monosacchariden (Einfachzuckern) bis hin zu Polysacchariden (Vielfachzuckern) reichen.

Zur Beurteilung der Wertigkeit von Kohlenhydraten wird oft die glykämische Last (GL) herangezogen, die aus dem glykämischen Index (GI) und der aufgenommenen Menge besteht und eine Aussage darüber trifft, wie stark der Blutzuckerspiegel nach dem Verzehr eines Lebensmittels ansteigen wird. Diese Werte können aus speziellen Tabellen abgelesen werden und eine Hilfe für die Zusammenstellung einer ausgewogenen Mischkost darstellen. Das Zurateziehen dieser Listen ist insbesondere für die Ernährung bei Diabetes empfehlenswert.

Nur 1 % der Körpermasse bestehen aus Kohlenhydraten. Ungefähr die Hälfte entfällt auf Körpersubstanzen, an denen Kohlenhydrate als Baustoff beteiligt sind. Die andere Hälfte dient als Energiereserve. Obwohl dieser Anteil sehr gering ist, besteht unsere tägliche Nahrung mengenmäßig vorwiegend aus Kohlenhydraten, was insbesondere bei der Verwendung von vielen weniger komplexen Kohlenhydraten verschiedene Krankheiten begünstigt. Zu den einfachen Kohlenhydraten zählt zum Beispiel Glucose, komplexe Kohlenhydrate sind eher Stärke, wie man sie etwa in Kartoffeln findet. Komplexe Kohlenhydrate lassen den Blutzuckerspiegel nur langsam ansteigen und versorgen den Körper über längere Zeit konstant mit Energie.

Ballaststoffe

Eine Besonderheit unter den Kohlenhydraten bilden die Ballaststoffe, die heute in einigen Lehrbüchern eine eigene Unterkategorie der Makronährstoffe darstellen. Dass diese dabei komplexe Zuckerverbindungen darstellen, also vom Körper nur schwer aufgeschlossen werden können, stellt keinen Nachteil dar, im Gegenteil. In der modernen Literatur spricht man von „Pflanzlichen Nichtstärke-Polysacchariden (NSP) plus Lignin“.

Ballaststoffe können verschiedene Eigenschaften haben und damit einen jeweils anderen Nutzen im Körper. Lösliche Ballaststoffe werden durch die Darmbakterien abgebaut und dienen in vielen Fällen als Prebiotikum, ein bekanntes Beispiel ist das Pektin in Äpfeln. Unlösliche Ballaststoffe binden Wasser und quellen auf, was die Verdauung in vielen Punkten optimiert, wie zum Beispiel die Zellulose in Vollkorngetreide. Ein zu geringer Ballaststoffanteil wird für die heutige Ernährung, die meist hüllenlose, helle Kohlenhydrate verwendet, häufig als eine der Hauptursachen für viele der Wohlstandskrankheiten gesehen, wie Adipositas, Diabetes, Gefäßverengungen, die zu Schlaganfall oder Herzinfarkt führen können und sogar Krebs.

Smoothies und Co.

Zu Kohlenhydraten gibt es einige Ernährungsmythen, die weiterhin präsent sind. So wird ein Smoothie aus Obst als gesund erachtet, obwohl er vorwiegend Fruchtzucker enthält, der Übergewicht begünstigen kann. Dadurch, dass die Verdauung der Nahrung nicht im Mund eingeleitet wird und die Pflanzenfasern stark zerkleinert sind, können die Bestandteile nicht ordentlich aufgeschlossen werden, wie z. B. lösliche und unlösliche Ballaststoffe. Ein ganzer Apfel, ordentlich gekaut, hätte dagegen einen positiven Nutzen.

Auch Kohlenhydrate als Süßmittel sind heutzutage ein großes Thema. Dadurch, dass längst klar ist, dass Zucker Karies und Übergewicht fördern und sogar Abhängigkeiten provozieren kann, ist man stets auf der Suche nach einem möglichst gesunden Süßungsmittel, das diese Effekte nicht aufweist. Dadurch gibt es heute viele künstliche Zuckeraustauschstoffe (Süßstoffe), die alle ihre Vorteile oder Nachteile haben. Aber auch die natürlichen Austauschstoffe wie Honig, diverse Siruparten oder der jüngste Vertreter, die Steviapflanze, müssen alle einzeln betrachtet werden. Für die Körperfunktionen ist es immer besser, den „Süß-Konsum“ einzuschränken und sich auf ein Minimum zu beschränken, was man durch gezieltes Senken in Stufen auch erreichen kann, ohne das Gefühl zu haben, auf etwas verzichten zu müssen. Mit dem Zucker gibt es in der Kategorie der Kohlenhydrate schon den zweiten Vertreter, der in unserer heutigen Ernährung eine Position als Krankheitstreiber einnimmt.

Fette sind heute die Makronährstoffe mit dem schlechtesten Ruf. Sie bestehen aus wasserunlöslichen Verbindungen, den verseifbaren (zusammengesetzten) oder nicht verseifbaren Lipiden (Fettsäuren), indem sie unterschiedlich lange Ketten bilden. Die Gruppe der Fette beinhaltet chemisch betrachtet sehr unterschiedliche Substanzen, auch die fettlöslichen Vitamine A, E und K finden sich in einer der Untergruppen, den Terpenen.

So unterschiedlich die Substanzen sind, so unterschiedlich sind auch ihre Eigenschaften, wobei Nahrungsfette zu 98 % aus Triglyzeriden bestehen. Ernährungsphysiologische Einteilungen lassen sich anhand der Kettenlänge und vor allem des Sättigungsgrads und der Lage der Doppelbindungen treffen. Fettsäuren ohne Doppelbindung werden als gesättigt bezeichnet. Bei Fettsäuren mit Doppelbindung unterscheidet man zwischen einfach ungesättigten (Monoenfettsäuren) und mehrfach ungesättigten (Polyenfettsäuren) Fettsäuren. Bei letzteren ist auch die Position der Doppelbindung entscheidend. Liegt eine Doppelbindung am dritten Kohlenstoffatom nennt man diese Omega-3-Fettsäuren, liegt sie am sechsten Kohlenstoffatom nennt man diese Omega-6-Fettsäuren.

In diesen beiden Gruppen finden sich auch die für den Körper essenziellen Fettsäuren Linolensäure (Omega-3-Fettsäure) und Linolsäure (Omega-6-Fettsäure). Alle anderen Fettsäuren können vom Körper selbst gebildet werden, teilweise entstehen auch aus Ballaststoffen bestimmte Fettsäuren.

Fette können schlechte Eigenschaften haben, z. B. wenn bei der Erhitzung der Speisen sog. Trans-Fettsäuren entstehen. Ein anderer Punkt ist sicherlich der hohe Brennwert, mit 9,3 kcal liegt dieser doppelt so hoch wie bei den anderen Vertretern der Makronährstoffe. Es gibt aber auch zahlreiche sehr gute Eigenschaften von Ölen. Insbesondere die Omega-3-Fettsäuren Eikosapentaensäure(EPA) und Dokosahexaensäure (DHA) stechen dabei daraus hervor. Durch die heutige Tierhaltung, bei der nicht selten Gewinnmaximierung im Vordergrund steht, fehlt häufig der Zugang zu frischem, artgerechtem Futter für die Tiere. Diese können daher nicht wie gewohnt Omega-3-Fettsäuren bilden.

Besonders bei Rindern ist der Unterschied deutlich sichtbar. Betrachtet man vorwiegend grasgefütterte Rinder, enthalten sowohl die Milcherzeugnisse als auch das Fleisch eine höhere Menge an Omega-3-Fettsäuren. Ebensowerden heute vornehmlich preiswerte Speiseöle verwendet, allen voran Sonnenblumenöl, das ein Verhältnis von 120:1 zu Gunsten der Omega-6-Fettsäuren hat. Omega-6-lastige Speisen gelten als Auslöser für viele entzündliche Prozesse im Körper. Daher wird heute empfohlen, den Anteil an Omega-3-Fettsäuren zu erhöhen. Geeignete Öle zur Ergänzung sind z. B. Leinöl (Verhältnis 1:3 zu Gunsten von Omega-3) oder direkt die Fettsäuren EPA und DHA, die sich bereits in dem Status befinden, in die der Körper die Linolensäure bringen müsste. Diese finden sich besonders in fettreichen Seefischen wie Hering, Lachs, Makrele, Thunfisch und Sardine.

Sicherlich spielt der hohe Fettgehalt in Speisen eine Rolle bei Übergewicht, Herzerkrankungen oder Krebs, jedoch muss man die generelle Empfehlung „fettarm“ kritisch betrachten. Es macht keinen Sinn, auf gute Fette zu verzichten, wenn es sich z. B. um Milchprodukte von grasgefütterten Tieren handelt, da man so wertvolles Omega-3 verschenken würde, wenn man zur fettarmen Milch oder dem fettarmen Joghurt greift.

Ist die Fettsäurezusammensetzung der Nahrung so schlecht, dass nur Eicosanoide mit wenig biologischen Eigenschaften hervorgebracht werden können, kann sich die Zusammensetzung der Blutlipide verändern, es können Nierenschäden entstehen oder auch eine erhöhte Infektanfälligkeit sowie eine verzögerte Wundheilung auftreten.

Einzelne Fettsäuren oder -mischungen können zudem einen positiven Einfluss auf verschiedene Krankheiten haben. Bei einigen Epilepsiearten kann ein Extrakt aus mittelkettigen Fettsäuren, die z. B. bevorzugt in Kokosöl vorkommen, als sog. MCT-Öl eine anfallverhindernde Wirkung haben. Nachtkerzen- und Borretschöl zeigen positive Wirkungen auf die Haut, um nur einige Beispiele zu nennen.

Filmtipp: Lorenzos Öl

Das Drama „Lorenzos Öl“ dreht sich um ein an ALD erkranktes Kind und die Herstellung der Fettsäuren Olein- und Erukasäure, die zur Heilung führen sollen. An ALD erkrankte Menschen sind nicht in der Lage, langkettige Fettsäuren abzubauen. Die Wirkung der im Film genannten Fettsäuren konnte in Studien nicht vollumfänglich bestätigt werden. Was bleibt ist jedoch die wichtige Erkenntnis, dass spezielle Fettsäuren bei derartigen Erkrankungen helfen können und das hier noch weiter geforscht wird.