Kohlenhydrate

Kohlenhydrate sind die in der Natur quantitativ bedeutsamsten Verbindungen und die Hauptenergielieferanten der Nahrung. Ihr Anteil an der Gesamtenergieaufnahme variiert jedoch interkulturell sehr stark. Kohlenhydrate werden je nach Polymerisationsgrad in Mono-, Di-, Poly-, und Oligosaccharide unterteilt.

Verdauung und Absorption der Kohlenhydrate

Polymere Kohlenhydrate müssen zur Verdauung in Monosaccharide aufgespalten werden. Im Mund beginnt die Aufspaltung mithilfe der Speichelamylase und setzt sich im Dünndarm mit der Spaltung durch die Pankreasamylase fort. Endprodukte sind Glucose sowie die Disaccharide Maltose und Isomaltose. Membranständige Disaccharidasen spalten diese Disaccharide sowie Saccharose und Lactose der Nahrung in Monosaccharide. Die Monosaccharide können dann von der Dünndarmschleimhautzelle resorbiert werden.

Der Transport von D-Glucose und D-Galactose erfolgt aktiv gegen einen Konzentrationsgradienten an der Lumenseite der Mukosa. Na⁺ und Glucose werden dabei im Verhältnis 1:1 am Carriermolekül gebunden, um die Membran zu passieren.

Die L-Isomere von Glucose und Galaktose sowie die Zuckeralkohole werden durch passive Diffusion absorbiert. Fruktose wird durch erleichterte Diffusion, d. h. ohne ATP-Verbrauch, aufgenommen.

Die Geschwindigkeiten der Absorption sind unterschiedlich. Am schnellsten werden Glucose und Galaktose absorbiert. Die Geschwindigkeit nimmt dann in der Reihenfolge Fruktose, Mannose, Xylose, Arabinose ab.

Vorkommen der Kohlenhydrate

Viele Süßigkeiten, Honig, Gelees und süße Erfrischungsgetränke enthalten vornehmlich niedermolekulare Kohlenhydrate. Diese Produkte werden auch aufgrund der niedrigen Nährstoffdichte als „leere Kalorien“ bezeichnet. Der Anteil dieser niedermolekularen Kohlenhydrate in der täglichen Nahrung sollte daher möglichst gering sein.

• Monosaccharide: Glucose und Fruktose kommen häufig zusammen mit Saccharose vor. In freier Form ist Glucose nur in wenigen Nahrungsmitteln zu finden, wie in Weintrauben oder im Honig. Fructose ist vermehrt in Früchten und Honig vorhanden. Galaktose ist überwiegend mit Glucose verbunden in der Laktose (Milchzucker) zu finden. Zusammen mit Mannose kommt Galaktose in Glykolipiden und Glykoproteinen vor.
• Disaccharide: Unter den Disacchariden ist die Saccharose das bedeutendste Süßungsmittel der Nahrung. Sie kommen insbesondere in Zuckerrüben, Zuckerrohr, Früchten und Ahornzucker vor. Laktose ist in Milch- und Milchprodukten zu finden. Die aus zwei α-D-Glucosen bestehende Maltose (Malzzucker) ist in Lebensmitteln nur in geringer Konzentration zu finden. Sie entsteht beim enzymatischen Stärkeabbau wie in keimendem Getreide oder bei der Stärkeverdauung.
• Oligosaccharide: Oligosaccharide sind in der Natur seltener zu finden. Beispielhaft sei hier die Raffinose genannt, die sich in Zuckerrübenmelasse, im Honig und in Hülsenfrüchten befindet.
• Polysaccharide: Der überwiegende Teil der Nahrungskohlenhydrate und damit das wichtigste Polysaccharid ist die Stärke, ein Homoglykan aus aneinandergereihten Glucose-Einheiten. Sie ist vorwiegend in Kartoffeln (65 % der Trockenmasse), Getreide (75 % der Trockenmasse) und Leguminosen vorhanden.
• Zuckeralkohole: In der Nahrung vorkommende Zuckeralkohole spielen in der Ernährung mengenmäßig keine große Rolle. Zugesetzte Zuckeralkohole wie Isomaltit, Laktit, Maltit, Mannit, Sorbit und Xylit finden Verwendung als z. B. Zuckeraustauschstoffe, Kristallisationsverzögerer oder als Weichmacher (Hahn/Ströhle/Wolters 2017).