Wie sind die Empfelhlungen der Aufnahme von Kohlenhydraten?
Aufnahme nicht essentiell, da Kohlenhydrate endogen aus Aminosäuren und Fetten synthetisiert werden können
zur Vermeidung des Proteinabbaus & zur Gewährleistung eines normalen Fettstoffwechsels —> 25% des Energiebedarfs aus KH
Aktuelle Empfehlung: 50-60% KH (220-300g pro Tag)
Was sind Kohlenhydrate?
Hydrate des Kohlenstoffs
Saccharide (Zucker)
Unterscheidung nach
Molekülgröße (Mono-, Di-, Oligo-, Poly-Saccharide)
biologische Funktion (Nähr- & Reservestoffe, Bau- & Gerüststoffe, Signal- & Informationsträger)
Stoffgruppen: Zucker (-ose), Enzyme (-ase)
KH sind mengenmäßig der wichtigste Bestandteil der Nahrung
Beschreibe die Monosaccharide.
Monosaccharide (Grundbausteine der Kohlenhydrate)
Glukose (Traubenzucker)
Fruktose (Fruchtzucker)
Galaktose (Schleimzucker)
kleinste bausteine der KH
nach Anzahl der C-Atome unterscheidet man
Pentosen (5-C-Atome)
Hexosen (6-C-Atome)
Einteilung nach Position ihrer obligatorischen Carbonylgruppe
Aldosen am C-1 Atom
Ketosen am C-2 Atom
Beschreibe die Disaccharide.
bestehen aus zwei Molekühlen gleicher oder unterschiedlicher Monosaccharide
Saccharose = Glukose + Fruktose (Haushaltszucker)
Laktose = Glukose + Galaktose (Milchzucker)
Maltose = Glukose + Glukose (Malzzucker)
Disaccharide sind über O-glykosidische Bindungen verknüpft
Beschreibe die Oligosaccharide und die Polysaccharide.
Oligosaccharide
drei bis neun kovalent-gebundene Zuckereinheiten
kommen bestimmt zahlreich in fermentierten sowie im Zuge des Malzprozesses gekeimten LM vor
süß, aufgrund ihrer Größe leicht löslich
Polysaccharide
Vielfachzucker mit vielen Monosaccharideinheiten
Homoglykane (gleiche Zuckerbausteine)
Stärke, Glykogen, Dextrine, Cellulose
Heteroglykane (mind. 2 verschiedene Bausteine)
Hemicellulose, Pektine, Glykoproteine
weitere Unterscheidung nach Struktur und Bindungstyp der Polysaccharidketten
linear oder verzweigt
Welche Kohlenhydrate gibt es, wie unterscheiden sie sich und welche Gruppierungen von Kohlenhydraten gibt es?
Saccharide (Sacchar = Zucker)
Elemente: C, H und O
Arten von Kohlenhydraten, unterteilt nach
biologische Funktion (Nähr- & Reservestoffe, Bau- & Gerüststoffe, Signal- & Informationsträger, Bestandteil der Erbsubstanz)
weitere Gruppen
Zucker (-ose)
Enzyme (-ase)
Was ist eine glykosidische Bindung? Nenne ein Beispiel für glykosidisch gebundenen Zucker.
Bindung zwischen einzelnen Monosaccharideinheiten: O-glykosidische Bindung
Unterscheidung von glykosidischen Bindungen
Alpha-glykosidische Bindung
z.B. Maltose (Malzzucker)
Beta-glykosidische Bindung
z.B. Lactose
Wie ist die Speicherform von Glukose?
Speicherform von Glukose in Form von Glykogen in Leber und Muskeln (2/3 in Muskeln, 1/3 in Leber)
Was ist der Unterschied zwischen Stärke und Glykogen?
Stärke
Energiespeicher von Pflanzen
(Prokaryoten), kommt nur hier vor
Kohlenhydrate in Pflanzen in Form von Stärke gespeichert -> Reservepolysaccharide
Glykogen
Energiespeicher ausschließlich bei Menschen und Tieren
(Eukaryoten)
wasserunlösliche Speicherform von Glucose in Muskeln und Leber
erst wenn Glykogenvorrat (300-400g) aufgebraucht ist, werden die Fettdepots aufgebraucht
Nenne die ernährungsphysiologischen Funktionen von Kohlenhydraten.
Nährstoffe
Glukose
Baustoffe
Zellulose
Chitin
Proteoglykane: am Aufbau der extrazellulären Bindegewebsmatrix beteiligt und verfügen ein hohes Wasserbindungsvermögen
Signalstoffe
Glykoproteine: Proteine mit einem Kohlenhydrat-Anteil in Form von Oligosacchariden
Bestandteile der Erbsubstanz
Desoxyribose in der DNA
Ribose in der RNS
Wie erfolgt die Verdauung von Kohlenhydraten?
Verdauung beginnt im Mund durch die Zerkleinerung und Vermengung mit dem Speichel
Speichel enthält alpha-Amalyse -> spaltet Mehrfachzucker
im Magen wirkt die aplha-Amalyse nicht mehr
im Dünndarm (Duodenum) wirkt die alpha-Amalyse aus dem Pankreas, spaltet die Kohlenhydratketten zu Oligo- und Disacchariden auf
im restlichen Dünndarm (Ileum, Jejunum) werden die Oligo- und Disaccharide durch Oligo- und Disaccharidasen zu Monosacchariden aufgespalten
Endprodukte: Monosaccharide (Galaktose, Fructose, Glukose)
Welche Enzyme sind in der Verdaaung von Kohlenhydraten beteiligt?
aplha-Amalyse im Mundspeichel
alpha-Amalyse aus dem Pankreas
Disaccharidasen
Maltase -> spaltet Maltose zu 2x Glukose
Saccharase -> spaltet Saccharose zu Glukose und Fructose
Laktase -> spaltet Laktose zu Galaktose und Glukose
unverdauliche Kohlenhydrate werden zu Ballaststoffen
Was passiert mit den aufgespaltenen Monosacchariden im Dünndarm?
Resorption von Monosacchariden
Glukosestoffwechsel
Was versteht man unter Glykolyse und Pentosephostphatweg?
Glykolyse
Energiestoffwechsel, der im Cytosol der Zellen stattfindet
Abbau von Glukose zum Endprodukt Pyruvat
Energiegewinn (+2 ATP wird gespeichert)
Ablauf
aerob mit O2
anaerob ohne O2
Pentosephosphatweg
findet im Cytosol statt
alternativer Abbauweg von Glucose
liefert Ribose-5-Phosphat für die DNA-Synthese
regenerativer Teil: Wiederherstellung von Glukose-6-Phosphat oder Energiespeicherung
oxidativer Teil
regenerativer Teil
Was versteht man unter Glykämischen Index und Glykämischer Last? (+ Berechnung)
Glykämischer Index
Maß der Qualität von Kohlenhydraten, beschreibt den Blutzuckeranstieg nach Verzehr eines Testlebensmittels im Vergleich zu einem Standard (Glukose, Weißbrot), klassifiziert kohlenhydrathaltige Lebensmittel nach ihrer blutzuckersteigernden Wirkung
Hoher GI = schneller und hoher Blutzuckeranstieg, viel Insulin
Niedriger GI = langsamer und geringer Blutzuckeranstieg, wenig Insulin
GI = Fläche unter der postprandialen Plasma-Glukose-Kurve (area under curve)
Berechnung nach WHO
GI = iAUC Glukose Testmahlzeit (50g KH) / MW der iAUC Glukose OGTT (50g KH) x 100
GI ist nicht immer konstant, Einflüsse auf den GI:
botanische Herkunft von LM
Sorten
Reifegrad
Wärmebehandlung
Hydrierung
Stärkeformen
Fett-, Zucker-, Ballaststoffanteil
Kochmethoden
Wichtig!
GI keine genaue Angabe, wie hoch der Blutzucker tatsächlich ist
Entscheidend ist die Menge des verzehrten LM
Was versteht man unter Glykämischer Last?
Glykämische Last (GL)
Maß der Qualität und Quantität von Kohlenhydraten
Blutzuckerwirkung von realistischen Portionsgrößen
Berechnung:
GL = GI x Kohlenhydrate pro Portion / 100
Was besagen Studien zu der glykämischen Index und glykämischen Last?
hohe GL erhöhtes Risiko für
Typ 2 Diabetes
kardiovaskuläre Erkrankungen
niedrige GL protektiv für
Adipositas
Darmkrebs
niedriger GI assoziiert mit
hohe HDL-Werte
Beschreibe die Problematik von einer Fruktosemalabsorption.
Was gibt es noch für Fruktoseunverträglichekeiten?
Malabsorption: Transportdefekte bei der Verstoffwechselung
z.B. Fruktosemalabsorption —> Störung am GLUT-5-Transporterprotein
eine Fruktosemalabsorption ist nicht gleich eine hereditäre Fruktoseintoleranz
hereditäre Fruktoseintoleranz
angeborene Stoffwechselerkrankung
lebenslang bestehende Störung
strikte fruktosefreie Kost
1 : 20.000 Menschen in DE
Fruktosemalabsorption
eingeschränkte Transportkapazität
temporär befristete moderate Fruktosereduktion
Austesten des individuellen Fruktose-Schwellenwertes
1 von 3 Erwachsenen, 2 von 3 Kinder
Fruktoseüberhang
Resorptionskapazität von Fruktose wird durch die Nahrungszusammenstellung überschritten
Ernährungsumstellung durch Beseitigung isolierter Verzehr von Zuckeralkoholen
Nenne Formen und die phatophysiologischen Problematiken von einer Laktoseintoleranz.
Kongenitaler Laktasemangel
eigenständige angeborene Funktionsstörung, völliges Fehlen der Laktase
bei Säuglingen sehr selten
Primärer Laktasemangel
genetisch bedingte Veranlagung zur Verminderung der Enzymaktivität während der Kindheit oder im frühen Erwachsenenalter
bei Erwachsenen sehr häufig
Sekundärer Laktasemangel
kein genetischer Defekt
Verminderung der Enzymaktivität aufgrund einer geschädigten Darmmukosa oder einer reduzierten funktionellen Oberfläche der Mukosa
Problematik:
Enzymmangel -> Laktose gelangt vom Ileum ins Kolon (Dickdarm)
Bakterien aus dem kolon zersetzen die Laktose -> CO2 und H2 entstehen, H2 wird in der Atemluft messbar
Wasser strömt ins Kolon ein
Folgen: Bähungen, Diarrhö, Darmkrämpfe
Was sind Ballaststoffe, wie lassen sie sich einteilen?
Bestandteile pflanzlicher LM, die vom menschlichen Enzymsystem nicht abgebaut werden können
pflanzliche Nichtstärke-Polysaccharide (NSP)
wasserlöslich: Inulin, Pektine, Agar-Agar, Carageen, Guarkernmehl
in Gemüse, Obst, Samen (Getreide)
wasserunlöslich: Zellulose, Lignin, Hemicellulose
in Getreideprodukten
Welche wesentlichen Wirkungen und Eigenschaften besitzen Ballaststoffe?
Eigenschaften
Wasserbindungskapazität
Verlangsamung der Magenpassage
Bildung von Cholesterol und Gallensäuren
durch fermentation entstehen Produkte wie kurzkettige Fettsäuren
Bindung von Ammoniak (bei Eiweiß-, Fleischreicher Kost), Entlastung der Leber und Niere
entscheidende Auswirkung auf versch. ernährungsbedingte Krankheiten
Wirkungen
Erhöhung des Sättigungsgefühls
Substrate für Dickdarmbakterien
Präbiotika erhöhen im Dickdarm die Zahl der als günstig eingestuften Bifidobakterien
Erhöhung des Stuhlgewichts (Verhinderung von Verstopfung)
Senkung von Plasmacholesterin durch Ausscheidung von Gallensäuren
Verminderung des Risikos an Stoffwechselerkrankung
Senkung von Dickdarmkrebsrisiko
Was versteht man unter einem Entero-hepatischen Kreislauf?
Kreislauf zwischen Leber, Gallenblase und Darm
Transportweg für Gallensalze
Rückresorption von Gallensalzen im terminalen Ileum
Rücktransport der Gallensalze, über die Pfortader, zur Leber
Was für präventive Wirkungen hat eine Ballaststoffzufuhr?
positiver Einfluss auf den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel
weiterer positiver Effekt auf
chronische Obstipationen (Verstopfung)
Reizdarm
Divertikulose (Ausstülpung in Darmwand)
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