Kleine Nährstoffkunde
Kleine Nährstoffkunde 
Warum essen wir?
Proteine
Kohlenhydrate
Fett
Vitamine
Mineralien, Spurenelemente
Sekundäre Pflanzenstoffe
Warum essen wir?
Liest man Bücher über Ernährung und Diäten, dann hat man meistens ebenso viele Theorien wie Bücher in der Hand. Jedes verspricht die Verwertung neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse und den allein seligmachenden Weg zur Traumfigur, zur ewigen Gesundheit. Die meisten seriösen Werke lassen sich auf eine wesentliche Gemeinsamkeit reduzieren: Möglichst viel Obst und Gemüse, lieber öfter Fisch als Fleisch, wenig Süßigkeiten und Fett und möglichst Produkte aus Vollkorngetreide. Da man die Ernährung nicht von der Gesamtlebensweise trennen kann, kommen meistens noch Tipps wie viel Bewegung an der frischen Luft, regelmäßig Sport und ähnliches dazu. So gesehen, bewegen wir uns in der Evolution einmal rückwärts, entspricht dies der Lebensweise unserer Vorfahren: Sie legten lange Wege zurück, sammelten Früchte und Wurzeln und andere essbare Pflanzenteile, die den Hauptbestandteil der Nahrung bildeten und nach erfolgreicher Jagd gab es Fleisch für alle. Für diese These sprechen Gebissbefunde und auch unsere verdauungsorganische und enzymatische Ausstattung.
Aber auch wenn man all diese Hinweise beachtet, treten doch oft Mangelerscheinungen auf. So beobachtet man in den wohlhabenden Industrienationen nicht nur bei Menschen mit einer offensichtlich ungesunden Lebensweise, sondern auch bei Ernährungsbewussten das Phänomen der Überernährung bei gleichzeitiger Unterversorgung. Auch hierfür gibt es sehr viele Theorien, die den Fokus auf die Qualität der Lebensmittel richten: Obst und Gemüse, welches unreif geerntet und lange gelagert wurde usw. Was bedeuten Nährstoffe für uns, also warum essen wir?
Gehen wir vom erwachsenen Menschen aus, so führen wir unserem Körper mit der Nahrung vor allem Energiequellen zu. Unsere Nahrung setzt sich im Wesentlichen zusammen aus Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten, Vitaminen, Mineralien, Ballaststoffen und - nicht zu vergessen – Wasser.
Proteine
Proteine (oder auch Eiweiß) sind komplexe Strukturen, deren Grundlage 26 verschiedene Aminosäuren bilden. Die einfache Kette der Aminosäuren nennt man Primärstruktur des Proteins. Je nach Eigenschaft der Aminosäuren (wasserabweisend, wasserliebend, geladen, neutral usw.) im Protein, faltet sich dieses in eine komplexere Sekundärstruktur (Anordnung einiger Abschnitte des Proteins zueinander) und schließlich in seine Tertiärstruktur (räumliche Anordnung in wässriger Umgebung). Proteine enthalten zudem oft noch andere Bausteine, wie z.B. Metallionen, Fette und Kohlenhydrate. Proteine haben in unserem Körper den größten Anteil an der lebenden Substanz. Alle Enzyme sind Proteine und einige Gewebe (Muskeln, Nieren, Leber) bestehen zu 70-80% aus ihnen. Proteine werden in unserem Stoffwechsel sehr effizient recycled und die Aminosäuren wiederverwendet. Aminosäuren sind aber nicht nur Bausteine für die Proteine, sondern auch wichtige Botenstoffe unter anderem für unser Nervensystem und haben somit auch eine Regulatorfunktion. Viele Aminosäuren können nur von Pflanzen und Mikroorganismen hergestellt werden und wir müssen sie mit der Nahrung aufnehmen. Das sind die essentiellen Aminosäuren wie z.B. Histidin, Methionin, Phenylalanin u.a. Aminosäuren, welche wir selbst synthetisieren können, sind z.B. Alanin, Cystein, Glutamin u.a.
Kohlenhydrate
Kohlenhydrate sind mehr oder weniger komplexe Strukturen aus Einfachzuckern (Monosacchariden) und bilden den Hauptbestandteil unserer Nahrung (60-90%). Sie sind in erster Linie in Obst und Gemüse enthalten und zwar z.B. als langkettige Polysaccharide (Stärke), als Disaccharide (Rohrzucker, Milchzucker), aber auch als Monosaccharide (Traubenzucker, Fruchtzucker). Im Verdauungstrakt erfolgt die enzymatische Spaltung der Kohlenhydrate in Monosaccharide, welche dann ins Blut und in die Zellen gelangen. Glucose ist für unseren Stoffwechsel der wichtigste Zucker. Er ist Hauptenergiequelle des Gehirns und Baustein in vielen weiteren Stoffwechselwegen. Nicht umsonst haben wir ein sehr komplexes Regulationssystem für den Blutzuckerspiegel. Bei einem Überangebot kann der Körper aus Zucker sehr gut Fett herstellen und es im Fettgewebe speichern, welches uns als Energiereserve dient und uns warm hält. Leider wird dieser Prozess nicht durch eine effiziente Gegenregulation gebremst.
Fett
Die in Tieren und Pflanzen vorkommenden Fette sind größtenteils sogenannte Triacylglyceride oder Neutralfette aus einem Glycerinmolekül und drei Fettsäuren. Diese bestehen aus unterschiedlich langen Kohlenstoffketten und enthalten keine (gesättigte Fettsäuren), eine (einfach ungesättigte Fettsäuren) oder auch mehrere Doppelbindungen (mehrfach ungesättigte Fettsäuren). Gesättigte Fettsäuren können von uns selbst synthetisiert werden, während ungesättigte Fettsäuren meistens essentiell sind und mit der Nahrung aufgenommen werden müssen. Wichtig sind hier vor allem die Ölsäure, die Linol- und Linolensäure. Alle natürlichen ungesättigten Fettsäuren sind cis-Verbindungen, sie haben eine abgewinkelte Struktur und sind flüssig. Transfette entstehen bei der künstlichen Härtung von Fetten, haben eine langgestreckte Struktur und wirken somit wie gesättigte Fettsäuren. Fettsäuren und Lipide haben wichtige Funktionen im Organismus: sie sind z.B. Hauptbestandteil der Zellmembranen, Botenstoffe, Bestandteile von Lipoproteinen und Hormone. Beim oxidativen Abbau liefern Fettsäuren mehr Energie als die gleiche Menge an Kohlenhydraten. Fettsäuren werden mit Hilfe von Proteinen im Blut transportiert.
Vitamine
Vitamine sind Wirkstoffe, die für alle wichtigen Lebensprozesse der höheren Tiere und Menschen wichtig sind und von ihnen nicht selbst synthetisiert werden können. Für den Stoffwechsel haben Vitamine oft als Coenzyme oder prosthetische Gruppen (bei der Übertragung von Molekülen) von Enzymen eine Bedeutung. Man unterscheidet wasserlösliche und fettlösliche Vitamine. Da zahlreiche Vitamine an wesentlichen Wegen des Stoffwechsels beteiligt sind, führt ein Mangel oft zu sehr komplexen Störungen im Organismus mit wenig charakteristischen Allgemeinsymptomen.
Mineralien, Spurenelemente
Hier sind in erster Linie die lebenswichtigen Elektrolyte zu nennen: Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Chlorid. In größeren Mengen sind auch Eisen, Kupfer, Phosphor und Jod von Bedeutung. Daneben spielen Selen, Mangan, Zink und Fluor als Spurenelemente eine Rolle, da sie nur in geringen Mengen benötigt werden. Ausser für den Wasser- und Elektrolythaushalt sind die anorganischen Mineralien und Spurenelemente Cofaktoren für Enzyme oder Transportproteine oder Bestandteile der Knochen und Zähne.
Sekundäre Pflanzenstoffe
Sie leiten sich von Produkten des Primärstoffwechsels der Pflanzen ab und sind nicht essentiell für Wachstum und Entwicklung. Sie haben in der Pflanze unterschiedliche Funktionen, wie z.B. den Schutz vor Fressfeinden (Herbivoren), Krankheitserregern oder Parasiten, den Schutz vor UV-Strahlung und Verdunstung, als Lockstoffe für Samenverteiler und Bestäuber.
Man unterscheidet verschiedene Gruppen nach ihrer chemischen Struktur:
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Phenolische Verbindungen (dazu gehören Stilbene, Tannine, Flavonoide)
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Isoprenoide Stoffe (Terpene, Steroide, Carotinoide)
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Pseudoalkaloide und echte Alkaloide.
Die Bedeutung für den Menschen wird in letzter Zeit viel diskutiert. Bei einigen Stoffen ist ein direkter Nutzen nachweisbar: z.B. ß-Carotin wirkt als UV-Schutz in der Haut, Curcumin in Curry hat eine antikanzerogene Wirkung, Resveratrol in roten Weintrauben wirkt als Antioxidanz. Bei vielen sekundären Pflanzenstoffen ist der eindeutige biochemische Nachweis ihrer Wirkung noch nicht erbracht, aber die Erfahrungen in der Praxis zeigen deutlich einen positiven Einfluß auf unseren Organismus.
Beratung und wissenschaftlicher Beirat: Dr. rer. nat. Nicola Klare, Biochemikerin
Kontakt: n_klare@hotmail.com
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