Kohlenhydrate sind wichtige Nahrungsbestandteile, um unsere Körperfunktionen zu erhalten. Doch nicht jedes kohlenhydrathaltige Lebensmittel wirkt sich auf den Körper gleich aus. Die ernährungsphysiologische Qualität des Nährstoffes hängt von der Kettenlänge seiner Zuckermoleküle ab und beeinflusst den Blutzuckerspiegel. Je länger die Kette, desto langsamer wird der Zucker verdaut und abgebaut, und desto langsamer steigt auch der Blutzuckerspiegel.
- Der Glykämische Index (GI) ist eine Maßzahl für die Blutzuckerwirksamkeit von Kohlenhydraten.
- Langkettige Kohlenhydrate (Polysaccharide) sind für den Körper viel gesünder, da der Zucker langsamer abgebaut wird. Der Blutzuckerspiegel steigt nicht so schnell an.
- Bei Menschen mit einem hohen GI-Wert besteht ein hohes Risiko an Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes oder Krebs zu erkranken.
- Wichtige Einflussfaktoren für eine ernährungsphysiologische Qualität eines Lebensmittels sind der Gehalt der Stärkebestandteile Amylose und Amylopektin, die Verarbeitung sowie das Erhitzen.
Die Ernährung mit Lebensmitteln mit niedrigem GI verhindert, aktuellen Studien zufolge, eine Reihe chronischer Erkrankungen, wie
- Adipositas: Ist der GI bei Lebensmitteln niedrig wird weniger Übergewicht aufgebaut.
- Diabetes: Lebensmittel, die einen hohen GI haben, bringen wahrscheinlich besonders für Frauen ein höheres Risiko an Diabetes zu erkranken.
- Cholesterin: Eine Ernährung mit Lebensmittel mit hohem GI erhöht möglicherweise das Risiko einer erhöhten LDL-Konzentration. Dies bedarf jedoch noch weiterer groß angelegter Studien.
- Triglyzeride: Es ist möglich, dass (normalgewichtige) Erwachsene bei hoher GL-Kost (GL = Glykämische Last) ein Risiko für einen erhöhten Triglyzeridwert haben.
- Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist bei Frauen, die Nahrungsmittel mit höherem GI und GL zuführen höher als bei Männern.
- Krebs: Studien zeigen, dass es mögliche Zusammenhänge zwischen GI-hoher (ballaststoffarmer) Ernährung und der Entstehung von Darmkrebs gibt.
Bei Kohlenhydraten unterscheidet man zwischen
- Einfachzuckern (Monosacchariden, also Traubenzucker / Glucose)
- Disacchariden (die Verbindung zweier gleicher oder verschiedener Einfachzucker)
- Oligosacchariden (Verbindungen von bis zu 9 gleichen oder unterschiedlichen Einfachzuckern)
- Polysacchariden (Verkettung von mindestens 10 gleichen / unterschiedlichen Einfachzuckern)
Monosaccharide sind „schnelle“ Energielieferanten, da sie rasch ins Blut übergehen. Auch Disaccharide (z.B. Haushaltszucker / Saccharose oder Milchzucker / Laktose) haben ähnliche Eigenschaften, müssen jedoch bei der Verdauung erst in Einfachzucker (Traubenzucker / Glucose) gespalten werden. Da dieser chemische Umbauprozess bei Oligo- und Polysacchariden (Verkettung von bis zu / mindestens 10 Zuckern) langsamer vor sich geht als z.B. bei Disacchariden, sind mehrkettige Zucker für den Körper besser verwertbar.
Grund dafür ist, dass dank dem moderaten Abbau mehrkettiger Zucker der Glucosegehalt im Blut (Blutzuckerspiegel) nur langsam ansteigt. Ein rasch ansteigender Blutzuckerspiegel hingegen erfordert eine hohe Ausschüttung des Hormons Insulin, dessen Aufgabe es ist, dem Zucker Tür und Tor zu den Zellen zu öffnen. Nur Insulin ist in der Lage, den Blutzuckerspiegel zu regulieren. Wird dem Körper jedoch abrupt eine hohe Dosis an Einfachzucker (Glucose) zugeführt, muss die Bauchspeicheldrüse vermehrt Insulin produzieren. Bei funktionierendem Stoffwechsel bilden die Körperzellen ausreichend Insulinrezeptoren, die dem Zucker schließlich die "Türe" öffnen, um sich in den Zellen einzulagern. Bei anhaltender "Belastung", also einer übermäßigen Zufuhr von Einfachzucker, kommt die Bauchspeicheldrüse jedoch nicht mehr mit der Insulinproduktion nach. Sie gibt ihre "Arbeit" auf, entleert ihre Insulinspeicher. Hinzu kommt, dass die Zellen nicht mehr ausreichend Insulinrezeptoren bilden können. Die Bauchspeicheldrüse verliert in der Folge ihre Fähigkeit, Insulin zu produzieren. Die Erkrankung bezeichnet man als Diabetes, das Hormon Insulin muss gespritzt werden.
Um die gesunde Funktion des Stoffwechsels zu erhalten, ist es daher günstig, den Blutzuckerspiegel im Auge zu behalten und auf die Zufuhr hochwertiger Kohlenhydrate im täglichen Speiseplan zu achten. Wichtige Rückschlüsse auf den Zusammenhang zwischen Kohlenhydratzufuhr und Blutzuckerspiegel ermöglicht der Glykämischen Index (GI) von Lebensmitteln. Für die Formel zur Errechnung des GI geht das Referenzmodell davon aus, dass der GI von Glucose mit 100 beziffert wird. Dieser Wert wird mit 50 g Kohlenhydraten verglichen, die in einem bestimmten Nahrungsmittel enthalten sind.
Beispiel: Für Glucose (Traubenzucker) beträgt der GI also 100, nun haben 50 g Kohlenhydrate in einem Apfel einen errechneten GI von 30. Der Blutzuckeranstieg beim Genuss eines Apfels fällt daher mit 30 wesentlich geringer aus als beim Genuss von reinem Traubenzucker.
Ob der glykämische Index bestimmter Nahrungsmittel günstig oder weniger günstig ist, lässt sich mit folgender Einteilung festmachen:
- höher als 70: eher ungünstig
- zwischen 50 und 70: mittelmäßig
- unter 50: günstig
Lebensmittel und ihr GI:
| Unter 50 | Zwischen 50 und 70 | 70 und mehr |
|---|---|---|
| Tomaten | Mais | Kartoffelpüree |
| Milchprodukte | Weizen | Weißes Gebäck, Cornflakes |
| Blattsalat | Spaghetti (weich gekocht) | Schokolade |
| Frisches Obst | Mischbrot | Süße Getränke und Limonaden |
| Vollkornbrot | Bananen, Rosinen | Hamburger |
| Linsen | Kartoffel | Popcorn |
| Roggen, Buchweizen, Gerste | Müsli | Salzgebäck |
| Haferflocken u.v.m. | Weiße Teigwaren u.v.m. | Gummibären (hoher Glucoseanteil!) u.v.m. |
Die Messzahl des GI beschreibt die Zufuhr von 50 g Kohlenhydraten eines Lebensmittels So etwa enthalten z.B. Karotten wenig Kohlenhydrate, man müsste etwa 1,5 kg Karotten essen, um 50 g Kohlenhydrate zuzuführen. Anders bei kohlenhydratreichem Baguette: (GI von 70) bereits 100 g liefern knapp 50 g Kohlenhydrate. Das heißt: der Genuss von 100 g Baguette führt zu einem ähnlich hohen Blutzuckeranstieg wie 1,5 kg Karotten. Diese Rechnung hat jedoch wenig Aussagekraft für die Ernährung in der Praxis.
Um die ernährungsphysiologische Qualität von Nahrungsmitteln genau zu berechnen, wurde das Konzept des GI mit der Formel der Glykämischen Last (GL) erweitert. Grundsätzlich gilt: Nahrungsmittel mit niedriger glykämischer Last lassen den Blutzuckerspiegel langsam, mit hoher glykämischer Last rasch ansteigen.
Die glykämische Last (GL) ergibt sich aus der Multiplikation des GI x g Kohlenhydrate in einer Portion des Nahrungsmittels. So etwa berechnet sich die GL einer Portion Cornflakes (ca. 30 g, GI 81, verwertbare Kohlenhydrate pro Portion: 25 g) folgendermaßen:
81 (GI) x 25 (g Kohlenhydrate/Portion) = 2025 : 100 = 20,25 glykämische Last (GL)
Hingegen haben beispielsweise 100 g grüner Salat folgende GL (GI: 10, verwertbare Kohlenhydrate pro 100 g: 1,1 g):
10 (GI) x 1,1 = 110 : 100 = 1,1 glykämische Last (GL)
Der Blutzuckeranstieg kann auch mit Menge und Kombination von Nahrungsmitteln günstig beeinflusst werden. So etwa steigt er langsamer an, wenn die zugeführten Nahrungsmittel ballaststoff- und fettreich sind. Auch die Verarbeitung der Lebensmittel spielt eine wesentliche Rolle. Kartoffelpüree etwa hat einen höheren GI als fest gekochte Kartoffel, denn je flüssiger ein Nahrungsmittel ist, desto weniger aufwändig ist es für die Verdauungsenzyme, die Kohlenhydrate zu spalten. Je langwieriger dieser Prozess ist, desto langsamer gelangt der Zucker ins Blut und desto langsamer steigt der Blutzuckerspiegel.
Ausschlaggebend für die ernährungsphysiologische Qualität eines Lebensmittels sind daher:
- Der Gehalt der Stärkebestandteile Amylose und Amylopektin: Amylose kann von den Verdauungsenzymen nur langsam aufgespalten werden, sorgt daher für einen geringeren Anstieg des Blutzuckerspiegels. Amylosehaltige Lebensmittel wie Basmatireis haben daher einen niedrigeren GI als z.B. weißer Reis, der weniger Amylose enthält.
- Verarbeitung: Vollkornbrot mit ganzen Körnern hat einen höheren GI Brot aus fein gemahlenem Vollkorn. Kartoffelpüree hat einen höheren GI als gekochte Kartoffeln, da sich die Verdauungsenzyme bei der Zerlegung nicht so sehr "plagen" müssen wie bei ausgemahlenen oder zerkleinerten Lebensmitteln.
- Erhitzen hat einen Einfluss auf den GI: So etwa sind rohe Kartoffeln bzw. Kartoffelstärke nur schwer verdaulich, gekochte hingegen können von den Verdauungsenzymen leichter aufgespalten werden und erhöhen den Blutzuckerspiegel daher rascher als „Rohkost“. Fett und Eiweiß in der Nahrung verzögern das Ansteigen des Blutzuckerspiegels
Ein Beispiel, dass der GI stark von der Zubereitungsart abhängt, lässt sich anhand von Kartoffeln zeigen. So etwa zeigen Untersuchungen, dass Backofenkartoffeln und in der Mikrowelle gekochte Kartoffeln einen GI von über 70 haben, am Herd gekochte (je nach Sorte) haben einen GI unter 70. Der GI von fest kochenden Kartoffeln ist niedriger als von mehligen Kartoffeln. Andererseits hat auch Brot aus ausgemahltem Vollkorn einen höheren GI als Vollkornbrot mit ganzen Körnern. Zu bedenken ist jedoch, dass diesen "Nachteil" des hohen GI ein hoher Anteil an Ballaststoffen aufwiegt.
Für die tägliche Ernährung gilt: Ideal sind kohlenhydratreiche Nahrungsmittel, die im Wesentlichen aus Polysacchariden bestehen, da sie wichtige Ballaststoffe enthalten. Eine entsprechende Verarbeitung sowie eine ausgewogene Kombination der Lebensmittel ist für die physiologische Qualität der Kohlenhydrate eine wichtige Voraussetzung.