Sie sind bedeutende Energielieferanten für unseren Körper. Wir nehmen sie täglich mit unserer Nahrung auf. Besonders Kohlenhydrate aus pflanzlichen Lebensmitteln spielen als Energiequelle eine wichtige Rolle.
Kohlenhydrate gleich Zucker?
Aus Zuckermolekülen aufgebaut, bestehen Kohlenhydrate aus den Atomen Kohlen-, Wasser- und Sauerstoff. Die Stoffgruppe der Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, umfasst sowohl kleine als auch große Verbindungen, die in Einfach-, Zweifach- und Mehrfachzucker (Mono-, Di- und Oligo- bzw. Polysaccharide) unterteilt werden. Grundbaustein für alle Zweifach- und Mehrfachzucker sind Einfachzucker wie Glucose (Traubenzucker) und Fructose (Fruchtzucker). Eine bekannte Verbindung der Zweifachzucker ist Saccharose, die vor allem industriell als Haushaltszucker von Bedeutung ist. Einfach- und Zweifachzucker bezeichnen wir im Alltag allgemein als Zucker.
Abb. 1: Einfachzucker Glucose (links) und Zweifachzucker Saccharose (bestehend aus Glucose und Fructose). Bildhinweis: Glucose: NEUROtiker, Alpha-D-Glucopyranose, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons; Saccharose: NEUROtiker, Saccharose2, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons
Auch wenn Kohlenhydrate aus Zuckermolekülen bestehen, schmecken nicht alle Lebensmittel, die Kohlenhydrate enthalten, süß. Je länger die Kette an Molekülen, desto weniger süß schmecken die Kohlenhydrate. Eine Vertreterin der Mehrfachzucker ist Stärke, aufgebaut aus miteinander verknüpften Glucose-Einheiten. Sie ist in Kartoffeln und Getreide enthalten.
Abb. 2: Ausschnitt eines Stärke-Moleküls, aufgebaut aus Glucose-Einheiten. Bildhinweis: NEUROtiker, Amylopektin Haworth, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons
Energielieferanten
Kohlenhydrate sind wichtiger Bestandteil im Stoffwechsel aller Lebewesen. Für Pflanzen dienen sie als Bau- und Reservestoffe, weshalb pflanzliche Lebensmittel reich an Kohlenhydraten sind. Bei der Photosynthese bilden Pflanzen aus Kohlenstoff, Wasser und Sonnenenergie Glucose bzw. Stärke, die sie als Energie speichern. Tierische Lebensmittel enthalten nur einen geringen Teil Kohlenhydrate – in Form von Glykogen, das ähnlich wie Stärke aus Glucose aufgebaut ist, sowie Lactose, dem Milchzucker.
In unserer Ernährung sind Kohlenhydrate neben Fetten die wichtigste Energiequelle für unseren Körper, der rund um die Uhr Energie für verschiedene Körperfunktionen wie den Stoffwechsel und die Atmung benötigt. Ernährungsphysiologisch gelten Stoffe als Kohlenhydrate, wenn sie mit Hilfe von Verdauungsenzymen abgebaut werden können (zum Beispiel Stärke). Stoffe, die nicht enzymatisch verdaut werden können, sind Ballaststoffe (zum Beispiel Cellulose). Diese haben ebenfalls eine wichtige Rolle in unserer Ernährung: Als unverdauliche Füllstoffe unterstützen sie unter anderem unsere Verdauung und regen die Darmtätigkeit an. Ballaststoffe sind vor allem in Getreide und Hülsenfrüchten sowie Obst und Gemüse enthalten.
Im Vergleich zu Pflanzen können wir Menschen nur Einfachzucker verwerten. Deshalb werden Kohlenhydrate in unserem Verdauungstrakt zunächst in Glucose-Moleküle zerlegt, die dann in die Blutbahn gelangen. Von hier aus transportiert das Hormon Insulin die Glucose in die Zellen, die den Zucker für die Energiegewinnung speichern. Glucose sorgt als wichtiger Energielieferant dafür, dass alle Organe in unserem Körper funktionieren.
Kurze vs. lange Zuckerketten
Süße Lebensmittel wie Schokolade und Co. bestehen zum großen Teil aus Kohlenhydraten. Im Vergleich zu Kartoffeln enthält Schokolade Zweifachzucker (Saccharose), also Kohlenhydrate aus kurzen Ketten. Diese kurzen Zuckerketten werden von den Verdauungsenzymen zügig in Glucose zerlegt, wodurch der Zucker nach kurzer Zeit in die Blutbahn gelangt. In der Folge steigt der Blutzuckerspiegel stark an, was eine hohe Insulinausschüttung bewirkt. Der Blutzuckerspiegel sinkt jedoch nach kurzer Zeit wieder, so dass der Effekt der Sättigung nicht lange anhält. Eine mögliche Folge können Heißhungerattacken sein. Auch Weißmehlprodukte werden schnell abgebaut und haben einen ähnlichen Effekt. Dahingegen benötigt es längere Zeit komplexe Kohlenhydrate, also Polysaccharide wie Stärke, abzubauen, wodurch der sättigende Effekt von längerer Dauer ist. Lebensmittel, die Mehrfachzucker enthalten, sind deshalb effektivere Energielieferanten. Komplexe Kohlenhydrate kommen beispielsweise in Brot, Nudeln – besonders Vollkornprodukten – und Kartoffeln vor. Diese Lebensmittel sind häufig ebenfalls ballaststoffreich.
Abb.3: Kohlenhydratreiche Lebensmittel
© Elenglush - stock.adobe.com
Autorin: Lisa Süssmuth
In der Reihe „Was ist eigentlich…“ stellen wir in leicht verständlicher Form chemische Substanzen vor, die jeder kennt oder fast jeder benutzt. Alle Beiträge der Reihe: https://faszinationchemie.de/chemie-ueberall
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