Vorlesung 1
Business: Betriebsgastronomie (Betriebskantine, Cafeteria, Verpflegungsautomat), Event- Catering
Care: Krankenhäuser/ Kliniken, Vorsorge- bzw. Rehakliniken, Senioren- einrichtungen, Mobile Menüdienste
Education: Kindertages- stätten, Kindergärten (Ganztags-)Schulen, Fach-/Hochschulen, Kinder- /Jugendheime
Ökologisch, ökonomisch, schnell, lecker, gesund, ausgewogen, frisch
Lebensmittelvielfalt genießen!
Gemüse und Obst – Nimm „5“ am Tag
Vollkorn wählen
mit tierischen Lebensmitteln die Auswahl ergänzen
gesundheitsfördernde Fette nutzen
Zucker und Salz einsparen
am besten Wasser trinken
schonend zubereiten
achtsam essen und genießen
auf das Gewicht achten und in Bewegung bleiben
Der Bedarf an Mikronährstoffen ist die Menge, die der Körper benötigt, während die Zufuhr die tatsächlich aufgenommene Menge ist. Der Bedarf wird festgelegt, die Zufuhr variiert je nach Ernährung.
BLE-Ernährungspyramide (inkl. vegetarische Variante)
DGE Ernährungskreis
Dreidimensionale Ernährungspyramide
Kohlenhydrate & Fette = Brennstoffe
Aufgaben:
Arbeitsleistung (z.B. Gehirn)
Regulation der Körpertemperatur
Stoffwechselvorgänge
Proteine und Wasser = Baustoffe
Aufbau des Körpers (Protein/Wasser/Mineralstoffe)
Zell- und Gewebeaufbau (Protein/ Mineralstoffe)
Transport- und Lösungsmittel (Wasser)
Wärmeregulator (Wasser)
—> Wirkstoffe
Stoffwechsel- vorgänge
Schutz vor Krankheiten
Kohlenhydrate werden zu Glukose abgebaut und durch Glykolyse Energie gewonnen. Fette werden zu Fettsäuren und Acetyl-CoA umgewandelt, was dann im Citratzyklus zu Energie führt. Proteine werden in Aminosäuren abgebaut, die in den Energiestoffwechsel einfließen können.
Protein = 10-15%
Fett = 30%
Kohlenhydrate = 55-60%
Männer: 25 g/Tag
Frauen: 23 g/Tag
—> 30 %
gesättigte Fettsäuren: max. 10 En%
einfach ungesättigte Fettsäuren: 10-13 En%
mehrfach ungesättigte Fettsäuren: 7-10 En%
Western Diet: Mischkost, Konsum von Fisch, nahezu täglich Fleisch- und Wurstkonsum
Flexitarismus: Konsum von Fisch sowie hochwertigen Fleisch- und Wurstwaren (1-2-mal/Woche)
Vegetarismus: kein Verzehr von Fisch, Fleisch und Wurst
Veganismus: kein Verzehr von Lebensmitteln tierischen Ursprungs
Kohlenhydrate sind die am häufigsten vorkommenden organischen Verbindungen.
Polysaccharide: Stärke, Glykogen, Dextrine, Cellulose, Pektin
Monosaccharide: Glucose, Fructose, Galactose
Disaccharide: Maltose, Saccharose, Lactose
Energiequelle (4 kcal/g) & Energiespeicher
Grundgerüst von DNS/RNS
Strukturelement in Zellwänden von Bakterien und Pflanzen
Bestandteil von Zellmembranen als Glycoproteine und Glycolipide
Glucoselieferung:
Nahrung: ca. 300 g/Tag
Beim Fehlen von Nahrungskohlenhydraten: Glykogenolyse: ca. 400 g/Tag Gluconeogenese ca. 200 g/Tag
Glucoseverbrauch:
Nahrung: obligater Verbrauch durch Nervengewebe, Nierenmark und Erythrozyten: ca. 200 g/Tag
Beim Fehlen von Nahrungskohlenhydraten: fakultativer Verbrauch durch Leber, Muskel und Fettgewebe: je nach Nahrungsangebot
Der Vergleich stärke- (und zucker-)haltiger Lebensmittel bezüglich Geschwindigkeit und Ausmaß des postprandialen Anstiegs der Blutglucosekonzentration
GI=
AUC der Verlaufskurve nach der Testnahrung (50 g) /
AUC der Verlaufskurve nach der Referenzsubstanz (50 g)
x 100
niedriger GI: <55
moderater GI: 55-69
hoher GI: >70
Der Vergleich der glykämischen Antwort auf eine Lebensmittel portion bzw. des dadurch ausgelösten Insulinbedarfs
GL =
GI x verzehrte verwertbare Kohlenhydrate (g pro Portion) / 100
GI senken = bevorzugte Zufuhr von Lebensmitteln mit niedrigem GI
KH-Zufuhr senken = Fett- und Protein Zufuhr erhöhen
Aminosäuren - sämtliche Proteine werden aus 20 Aminosäuren synthetisiert.
unentbehrliche Aminosäuren: Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin —> Messbare Kriterien
entbehrliche Aminosäuren: Asparaginsäure, Glutaminsäure, Serin, Alanin, Asparat
bedingt unentbehrliche Aminosäuren: Arginin, Cystein, Glutamin, Glyci,n Prolin, Tyrosin
—> Jedes Protein hat noch 16% Stickstoff
Alle Aminosäuren müssen ausgewogen sein. Wenn eine Aminosäure wie z.B Methionin weniger vorhanden ist, bringt es es auch nichts, mehr von den anderen zu sich zu nehmen.
Proteinbestand: 17% des Körpergewichtes eines Erwachsenen
die Daten sind nicht statisch, es unterliegt einem ständigen Auf- und Abbau
Aminosäuren Score (AS) = Aminosäurenmuster eines Proteins im Vergleich zum Standard Referenzprotein der WHO.
—> die Menge der limitierenden Aminosäure bestimmt den ernährungs physiologischen Wert des getesteten Proteins
Menge an Körperprotein, die aus 100 g aufgenommenen Nahrungs protein aufgebaut werden kann.
—> die BW gibt an, wie viel Protein notwendig ist, um eine neutrale Stickstoffbilanz zu erzielen.
gesättigte FS
Essigsäure= Essig, Silagen, Pansen, Dickdarm
Buttersäure= Pansen, Dickdarm, Milchfett
Palmitinsäure= Butter, Rindertalg, Schweineschmalz
einfach ungesättigte FS
Ölsäure= Olivenöl, Rapsöl, Erdnussöl, Schweineschmalz
mehrfach ungesättigte FS
Linolsäure= Samenöle (Soja, Mais, Sonnenblumen, Färberdistel)
alpha-Linolensäure= Soja-, Lein-, Walnuss-, Rapsöl
1. Energielieferant/-speicher: 9 kcal/g Fett
2. Zellkompartimentierung
3. Lieferung essentieller Fettsäuren (-3/-6) und sekundärer Pflanzenstoffe
4. Regulatorische Funktionen in Form von Steroidhormonen, Eicosanoiden und anderen Mediatoren
5. Trägersubstanz für fettlösliche Vitamine (A, D, E, K) und des Provitamins ß-Carotin
6. Schutzfunktion (Druckpolster für innere Organe)
7. Thermoregulation [Verhinderung von Wärmeverlusten]
8. Geschmacks- und Aromastoffträger
TÄGLICHE FETTAUFNAHME 60 - 100 g
davon: 90 % Triglyceride
10 % Phospholipide, Cholesterinester, fettlösliche Vitamine A, D, E, K
Mund: mechanische Zerkleinerung
Magen: mechanische Zerkleinerung
Dünndarm: (nach weiterer Fettemulgierung durch Gallensäuren)
Charakteristika:
6 Gruppen: A (I, II, IV), B (B 48, B 100 ) , C (I-III), D, E, M
Funktionen:
1. Aufrechterhaltung der Löslichkeit der Fette im Blut
2. Aktivierung von Enzymen, die am Lipoproteinstoffwechsel beteiligt sind (AI, CI, CII, D)
3. Bindungselemente für Rezeptoren der Zellmembranen (B 48 , E) —> Erkennungsmoleküle
Ort der Entstehung und Funktion
Triglyceride im Fettgewebe werden durch Lipolyse gespalten. Dabei aktivieren Hormone wie Adrenalin Lipase, welches Triglyceride in freie Fettsäuren und Glycerin spaltet.
Die ß-Oxidation ist der Abbau von Fettsäuren zur Energiegewinnung. Dabei werden gesättigte Fettsäuren in Schritten von jeweils zwei Kohlenstoffatomen zu Acetyl-CoA abgebaut, welches dann in den Citratzyklus eingespeist wird, um ATP zu produzieren.
Energiebilanz:
Bedarf zur Aktivierung der Fettsäure: 1 ATP
Gewinn: pro Gewinnung einer aktivierten Essigsäure:1 FADH 2 1 NADH = 1,5 ATP = 2,5 ATP pro Abbau einer aktivierten Essigsäure im Citratzyklus = 10 ATP
Beim kurzzeitigen Fasten von 12-24 Stunden werden zunächst Glykogenreserven verbraucht, gefolgt von vermehrter Fettverbrennung. Der Insulinspiegel sinkt, während Hormone wie Noradrenalin und Glucagon die Freisetzung von Fettsäuren stimulieren.
Beim längeren Fasten über mehrere Tage nutzt der Körper verstärkt Fettreserven zur Energiegewinnung. Ketone werden als Energiequelle für das Gehirn wichtiger, während die Glukoneogenese die Glukoseproduktion aufrechterhält. Der Stoffwechsel passt sich an die verminderte Nahrungsaufnahme an, um lebenswichtige Funktionen zu unterstützen.
Fettzufuhr: max.30% der täglichen Energiezufuhr (Frauen: ca. 60 g/Tag & Männer: ca. 80 g/Tag)
Achtung: das Fettsäuremuster ist entscheidend!
Vorlesung 2
Ballaststoffe sind pflanzliche Zellwandbestandteile, die vom menschlichen Verdauungssystem nicht oder nur in geringem Maße direkt in absorbierbare Formen umgewandelt werden können.
unlösliche Ballaststoffe:
Cellulose, Hemicellulose, Lignin
lösliche Ballaststoffe:
Hemicellulose,Pektin, Pflanzenschleime, Pflanzengummis
Vermeidung von Obstipation=
Volumenzunahmedurch: 1. Wasserbindung 2. Zunahme der Bakterienmasse
Verringerung von Übergewicht=
Steigerung des Sättigungsgefühls -> geringe Nahrungsaufnahme
Vermeidung von Divertikulitis=
Stuhlwird durch Ballaststoffaufnahme geschmeidiger/weicher und setzt sich dadurchnicht in den Divertikelnfest (was letztendlich zu Entzündungen führen kann)
Reduktion der Entstehung von Dickdarmkrebs= Ballaststoffebinden primäre Gallensäuren und vermindern dadurch die bakteriellen Bildung karzinogener sekundärer Gallensäuren(Desoxycholsäure)
Risikoreduktionfür das Auftreten von koronaren Herzkrankheiten (KHK)=
Ballaststoffe binden primäre Gallensäuren -> Reduktion des LDL-Cholesterins
Risikoreduktionfür das Auftreten von Diabetes mellitus Typ 2= Regulationdes Blutzuckerspiegels
hoher Fleischverzehr (z.B. biogene Amine)
Alkohol
erhöhter Zigarettenkonsum
Fettstoffwechselstörungen
Diabetes mellitus
Bluthochdruck
Erhöhter Zigarettenkonsum
Adipositas
Kationenadsorption: Calcium, Magnesium, Zink und Eisen werden in Magen und Dünndarm gebunden
-> Verminderung der Absorptionsrate
Gelbildung: verminderte Nährstoffabsorption (Proteine, Glucose)
mikrobielle Fermentation: Gasbildung (CO2 , CH4 , H2 , NH3)
heterogene Gruppe pflanzlicher Inhaltsstoffe
keine essenziellen Nahrungsinhaltstoffe
gesundheitsfördernde Wirkungen: antioxidativ, antikanzerogen, entzündungshemmend
können gesundheitsschädlicheWirkungen haben
Carotinoide: 5-6
Phytosterine: 150-400 (800Vegetarier)
ß-Carotin: Möhren
Lykopin: Tomate
Lutein dunkelgrünes Gemüse (z.B. Grünkohl, Spinat)
Provitamin A- Charakter
Antioxidative Wirkung
Immunmodulation
Zellkommunikation
Verminderung des Risikos für Makuladegeneration und Katarkatbildung
Verminderung von Hautreaktionen bei Lichtdermatosen/Lichtintoleranz/ Erythemen
unzureichend= Verminderung des Risikos für Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie Tumorerkrankungen
—> Achtung: kein Effekt einer ß-Carotin-Supplementierung auf die Krebsinzidenz und –mortalität
mehr als 40 Vertreter aus 7 Pflanzengruppen
Hauptvertreter: Campesterol, ß-Sitosterol, Sigmasterol
natürliche Bestandteile der pflanzlichen Zellmembranen
Mensch kann Phytosterole nicht selbst synthetisieren!
Postulierte Wirkungen:
Senkung des Gesamt-Serumcholesterins und des LDL-Cholesterins
—> Achtung: abhängig von Höhe des Cholesterinwerts, Cholesteringehalt der Nahrung und genetischen Faktoren
unzureichend: Reduktion des Risikos für kolorektale Karzinome
mehr als 4.000-5.000 Vertreter
Wirkungen: antioxidative & antikanzerogene Eigenschaften - in vitro-Experimente & tierexperimentelle Untersuchungen - wenig kontrollierte Interventionsstudien
bekannte Vertreter: Quercitin wie Äpfel & Zwiebel, Catechine: grüner Tee, Resveratrol: rote Weintrauben, Curcurmin : Gelbwurz (Currypulver)
Vorlesung 3
Absorption: im Darm
Transport: über Blut in verschiedene Gewebe und Organe im Körper
Speicherung: in Geweben oder Organen - z.B. Vitamin B12 und Vitamin D, in Leber, Muskeln oder Fettgewebe
Stoffwechsel: Kofaktoren für Enzyme, regulieren biochemische Reaktionen und unterstützen das Immunsystem sowie andere lebenswichtige Funktionen
Ausscheidung: über die Nieren (Urin)
Organische Verbindungen, die im Stoffwechsel in kleinster Menge benötigt werden und die im tierischen Organismus nicht gebildet werden können und folglich mit der Nahrung aufgenommen werden müssen.
organische Verbindungen
chemische Strukturen sehr uneinheitlich
ESSENZIELLE Nahrungsbestandteile
Energiegehalt ohne Bedeutung
keine Bauelemente der Gewebe und Organe
Knochen- und Zahnbildung
Wachstum/Zellteilung
Antioxidantien
Blutbildung und Blutgerinnung
Fortpflanzung
Sehvorgang
Charakteristika
kleines, organisches Nichtproteinmolekül
notwendiger Bestandteil des funktionsfähigen Enzyms
i.d.R. lockere Bindung des Coenzyms an das Apoenzym
gesunde Menschen
mit durchschnittlicher Lebens- und Arbeitsweise
bei durchschnittlicher mitteleuropäischer Klimabelastung
unzureichende Zufuhr
gestörte Funktionen des Gastrointestinal-Traktes
erhöhter Bedarf: Wachstum, Schwangerschaft, Laktation Infektionen
Wechselwirkungen mit anderen Nahrungsbestandteilen
HYPOVITAMINOSE: leichte Form des Vitaminmangels
AVITAMINOSE: schwere, voll ausgebildete Form des Vitaminmangels
verschlechterte Absorption
beschleunigte Metabolisierung
vermehrte Speicherung
vermehrte Ausschei
Eigensynthese 80-90%
Diätetische Aufnahme 10-20%
Funktionen: Regulation des Ca-Stoffwechsels/ Knochenstoff wechsels, Beeinflussung der Genexpression
Vorkommen: fette Fische, Milchprodukte, Pilze
Zufuhr/Tag: 20 mg
Mangel: Rachitis - selten
Der Stoffwechsel von Vitamin D beginnt in der Haut durch UVB-Strahlung, die Vorläufer-Vitamin D3 in aktives Vitamin D3 umwandelt. Dieses gelangt ins Blut, wird in der Leber zu Calcidiol und anschließend in den Nieren zu Calcitriol umgewandelt. Calcitriol reguliert den Kalzium- und Phosphatstoffwechsel, fördert die Kalziumaufnahme aus der Nahrung und unterstützt die Knochengesundheit.
Funktionen: Coenzymder Methionin Synthetase & Coenzymder L-Methyl malonyl-CoA Mutase
Vorkommen: Fleisch (Innereien), Fisch, Eier
Zufuhr/Tag: 4mg
Mangel: Anämie, Durchfall
anorganische Nahrungsbestandteile
Natrium (Na)
Chlorid (Cl)
Kalium (K)
Calcium (Ca)
Magnesium (Mg)
Phosphor (P)
Schwefel (S)
Spurenelemente: Eisen (Fe) Fluor (F) Zink (Zn) Kupfer (Cu) Jod (J)
Ultraspurenelemente: Aluminium (Al) Brom (Br) Barium (Ba) Strontium (Sr)
—> toxisch: Quecksilber (Hg) Blei (Pb) Cadmium (Cd) Arsen (As)
Mineralisierung von Knochen und Zähnen (z.B Calcium, Phosphor, Fluor, Magnesium)
Grundsubstanz: 20-30% Wasser, 25% organische Substanzen, 45-60% Mineralien
Bestandteil von Hormonen (z.B Zink, Jod) und Blutzellen (z.B Eisen)
Tri-/Tetrajodthyronin (Schilddrüsenhormon); Insulin (Speicherform; Hexamer mit zentralem Zink-Atom); Häm (Bestandteil von Hämoglobin und Myoglobin)
Stabilisierung von Biomembranen (z.B Natrium, Kalium, Magnesium)
Beteiligung am aktiven Stofftransport (z.B. Natrium, Kalium)
Beeinflussung des Wasser- und Elektrolythaushaltes (z.B Natrium, Chlorid, Kalium)
Übertragung von Reizen (z.B Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium)
Aktivierung von Enzymen (Cofaktoren/ Metallionen-aktivierte Enzyme/Metalloenzyme) (z.B. Eisen, Zink, Selen)
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