MV Abitur Nutrition Science cheat sheet

Körpermasseindex: BMI = Körpermasse (kg) / Körpergröße (m)²; Referenzbereiche der WHO: Untergewicht < 18,5, Normalgewicht 18,5–24,9, Präadipositas 25,0–29,9, Adipositas Grad I 30,0–34,9, Grad II 35,0–39,9, Grad III ≥ 40.

Taillenumfang als Risikomarker: erhöhtes Risiko bei Männern ab 94 cm, deutlich erhöht ab 102 cm; bei Frauen ab 80 cm bzw. deutlich erhöht ab 88 cm (IDF/WHO-Kriterien).

Relatives Risiko RR = Inzidenz Exponierte / Inzidenz Nichtexponierte; RR = 1 bedeutet kein Zusammenhang, RR < 1 protektiv.

Bevölkerungsattributables Risiko PAR% = (p(RR−1)) / (1 + p(RR−1)) × 100, wobei p die Prävalenz der Exposition in der Bevölkerung ist.

Energiegehalt der Makronährstoffe: Kohlenhydrate und Protein je 4 kcal/g (17 kJ/g), Fett 9 kcal/g (37 kJ/g), Alkohol 7 kcal/g (29 kJ/g), Ballaststoffe etwa 2 kcal/g.

Präventionsstufen: Primärprävention senkt Inzidenz vor Krankheitsbeginn, Sekundärprävention erkennt Krankheit im Frühstadium (Screening), Tertiärprävention mindert Folgen und Rezidive.

Evidenzhierarchie: Metaanalyse randomisierter kontrollierter Studien > Einzel-RCT > Kohortenstudie > Fall-Kontroll-Studie > Querschnittsstudie > Fallbericht; randomisierte Studien begründen Kausalität am stärksten.

Referenzwerte der DGE geben empfohlene Zufuhr (Empfehlung, Schätzwert, Richtwert) für Gesunde an; sie sind keine individuellen Therapieziele und berücksichtigen keinen Krankheitszustand.

Essenzielle Aminosäuren (9): Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin; limitierende Aminosäure bestimmt die biologische Wertigkeit des Proteins.

Biologische Wertigkeit BW = (N-retiniert / N-aufgenommen) × 100; Referenzprotein ist Vollei (BW = 100); die Kombination von Getreide und Hülsenfrüchten ergänzt sich zur Limitierung (Lysin bzw. Methionin).

Fettlösliche Vitamine: A, D, E, K - Resorption an Mizellen und Chylomikronen gebunden, Speicherung v. a. in Leber und Fettgewebe, Überdosierungsrisiko möglich.

Wasserlösliche Vitamine: B-Gruppe und Vitamin C - kaum speicherbar, Überschuss renal eliminiert, tägliche Zufuhr nötig; Ausnahme Vitamin B12 mit hepatischem Speicher von mehreren Jahren.

Bioverfügbarkeit von Eisen: Häm-Eisen aus Fleisch wird besser resorbiert als Nicht-Häm-Eisen; Vitamin C und Fleischfaktoren fördern, Phytat, Polyphenole und Calcium hemmen die Resorption.

Ballaststoffe: wasserlösliche (Pektine, β-Glucane, Inulin) senken LDL-Cholesterol und verzögern die Glukoseresorption; unlösliche (Zellulose, Lignin) verkürzen die Transitzeit und erhöhen das Stuhlvolumen.

Calcium-Referenz für Erwachsene 1.000 mg/Tag (DGE); Vitamin D wird überwiegend endogen über die Haut synthetisiert, Zufuhrempfehlung 20 µg/Tag bei fehlender Eigenproduktion.

Jod ist zentral für die Schilddrüsenhormonsynthese (Thyroxin, Trijodthyronin); Deutschland gilt als Jodmangelgebiet, daher Jodsalz und angereicherte Lebensmittel als Präventionsmaßnahme.

Enzymatische Verdauung: Alpha-Amylase (Speichel/Pankreas) spaltet Stärke zu Maltose; Pepsin (Magen, saures Milieu) spaltet Proteine; Pankreaslipase spaltet Triglyceride zu Fettsäuren und Monoglyceriden.

Resorptionsorte: Duodenum und Jejunum für Monosaccharide, Aminosäuren, Fettsäuren, Vitamine und Mineralstoffe; Ileum für Vitamin B12 (Intrinsic-Faktor-Komplex) und Gallensäuren; Kolon für Wasser und Elektrolyte.

Glukoseaufnahme: SGLT1 (Natrium-abhängiger sekundär aktiver Transport) apikal, GLUT2 basolateral; Fruktose via GLUT5 apikal.

Glykolyse: Glukose → 2 Pyruvat, Nettoertrag 2 ATP und 2 NADH; bei Sauerstoffmangel Umwandlung zu Laktat (anaerobe Glykolyse).

Citratzyklus und Atmungskette: vollständige Oxidation eines Glukosemoleküls liefert etwa 30–32 ATP; Fettsäureoxidation (Beta-Oxidation) liefert Acetyl-CoA und NADH/FADH2.

Glykämischer Index GI = (Fläche unter der Blutzuckerkurve Testlebensmittel / Referenz) × 100; glykämische Last GL = GI × Kohlenhydratmenge (g) / 100.

Hormonelle Regulation: Insulin senkt Blutzucker (Glykogensynthese, Lipogenese), Glukagon erhöht ihn (Glykogenolyse, Glukoneogenese); Glukoneogenese findet v. a. in der Leber statt.

Thermogenese und Energieumsatz: Grundumsatz nach Harris-Benedict oder Mifflin-St-Jeor, Gesamtumsatz = Grundumsatz × PAL-Faktor (PAL 1,2–1,4 sitzend bis 2,0–2,4 körperlich schwer arbeitend).

HACCP-Prinzipien: Gefahrenanalyse, Festlegung kritischer Kontrollpunkte (CCP), Grenzwerte, Monitoring, Korrekturmaßnahmen, Verifizierung, Dokumentation.

Kühllagerung: Kühlkette bei 2–7 °C für leicht verderbliche Lebensmittel; Tiefgefrieren bei −18 °C hemmt mikrobielle Vermehrung, tötet Keime aber nicht ab.

Haltbarmachungsverfahren: Pasteurisation (60–90 °C, Kühllagerung nötig), Sterilisation (über 100 °C, keimfrei), Trocknung, Gefriertrocknung, Salzen, Räuchern, Bestrahlung.

Maillard-Reaktion: nicht-enzymatische Bräunung zwischen reduzierenden Zuckern und Aminogruppen von Aminosäuren/Proteinen; bildet Aromastoffe, senkt aber die Proteinverfügbarkeit (z. B. Lysinverlust).

Acrylamid entsteht beim starken Erhitzen stärkehaltiger Lebensmittel über 120 °C (Frittieren, Rösten, Backen); Minimierungsgebot nach EU-Verordnung 2017/2158.

Nährwertkennzeichnung nach EU-Verordnung 1169/2011: Big Seven (Energie, Fett, gesättigte Fettsäuren, Kohlenhydrate, Zucker, Eiweiß, Salz) pro 100 g/ml; Bezug auf Portionsgrößen nur zusätzlich.

Nitrat/Nitrit in Pökelfleischwaren kann zu Nitrosaminen umgesetzt werden; Nitrit ist als Konservierungsstoff begrenzt (Höchstmengen nach EU-Recht).

Trans-Fettsäuren: industriell durch Teilhärtung entstanden, erhöhen LDL und senken HDL; EU-Grenzwert für industrielle Trans-Fette in Lebensmitteln seit 2021: max. 2 g pro 100 g Fett.

Erhebungsmethoden: 24-Stunden-Recall, Ernährungsprotokoll (3–7 Tage), Food-Frequency-Questionnaire (FFQ), Verzehrshäufigkeitsliste; jede Methode hat typische Fehlerquellen (Recall Bias, Underreporting).

Laboranalytik: Kjeldahl-Methode zur Stickstoffbestimmung (Protein = N × 6,25), Soxhlet-Extraktion für Fett, Weender-Analyse (Rohprotein, Rohfett, Rohfaser, N-freie Extraktstoffe).

Densitometrie und Bioimpedanzanalyse (BIA) zur Körperzusammensetzung; BIA ist stark vom Hydratationszustand abhängig, Densitometrie (z. B. Luftverdrängung) genauer.

Doppelt markiertes Wasser (DLW) als Goldstandard der Energieumsatzmessung im Feld; indirekte Kalorimetrie über O2-Verbrauch und CO2-Produktion im Labor.

Messfehler: systematischer Bias (falsche Kalibrierung, konstante Abweichung) vs. zufälliger Fehler (Streuung); Validität = Richtigkeit, Reliabilität = Reproduzierbarkeit, Objektivität = Unabhängigkeit vom Untersucher.

Sensitivität = richtig positive / (richtig positive + falsch negative); Spezifität = richtig negative / (richtig negative + falsch positive); positiver prädiktiver Wert hängt von der Prävalenz ab.

Studiendesigns: Querschnitt (Prävalenz, keine Kausalität), Kohorte (Inzidenz, prospektiv), Fall-Kontroll (seltene Erkrankungen, retrospektiv), RCT (Kausalität, Confounder kontrolliert).

Confounder, Bias und Effektmodifikation müssen bei der Interpretation ernährungsepidemiologischer Daten berücksichtigt werden; Adjustierung erfolgt z. B. mittels Regressionsmodellen.

Säuglingsernährung: ausschließliches Stillen oder Säuglingsanfangsnahrung bis zum Beginn des 5. Monats, frühestens ab Beginn des 5. Monats Beikost; Eisen- und Vitamin-D-Prophylaxe (400 I.E./Tag) in den ersten 12 Monaten.

Schwangerschaft: zusätzlicher Energiebedarf im 2. Trimester ca. 250 kcal/Tag, im 3. Trimester ca. 500 kcal/Tag; Folsäureprophylaxe 400 µg/Tag präkonzeptionell, Jod und Eisen im Blick behalten.

Stillzeit: Mehrbedarf ca. 500 kcal/Tag; ausreichende Flüssigkeitszufuhr, Alkohol- und Rauchverzicht, kritische Prüfung von Medikamenten und Koffein.

Kleinkind- und Kinderernährung: hoher Nährstoffbedarf bei kleiner Magenkapazität, daher energiedichte Lebensmittel und regelmäßige Mahlzeiten; Optimierte Mischkost (optiMIX) als Referenz.

Ältere Menschen: Sarkopenie-Risiko, Proteinbedarf 1,0–1,2 g/kg Körpergewicht, bei Krankheit bis 1,5 g/kg; Vitamin D und Calcium zur Frakturprophylaxe, Dehydratationsrisiko beachten.

Ernährung bei Typ-2-Diabetes: Kohlenhydratqualität (niedriger GI), Ballaststoffe, Gewichtsreduktion bei Adipositas; Kohlenhydratverteilung auf Mahlzeiten, Insulinschema anpassen.

Lebensmittelallergien vs. -intoleranzen: Allergie ist immunologisch vermittelt (IgE oder zellulär), Intoleranz beruht auf Enzymmangel (z. B. Laktasemangel) oder pharmakologischen Effekten.

Krankenhausverpflegung: Screening auf Mangelernährung (z. B. NRS-2002), Anpassung der Kostform (leichte Vollkost, Trinknahrung), Dokumentation und Monitoring des Ernährungszustands.

Planetarische Grenzen: EAT-Lancet-Referenzdiät sieht ca. 2.500 kcal/Tag vor, mit hohem Anteil pflanzlicher Lebensmittel und begrenztem Tierproduktanteil (u. a. max. 14 g rotes Fleisch/Tag).

Treibhausgasemissionen: Rindfleisch und Milchprodukte haben deutlich höhere CO2e-Werte pro kg als Getreide, Hülsenfrüchte oder Gemüse; pflanzliche Kost senkt die ernährungsbedingten Emissionen.

Lebensmittelverschwendung: ca. ein Drittel der weltweit produzierten Lebensmittel geht verloren oder wird verschwendet; Reduktionsziele der EU und der Bundesregierung (Nationale Strategie zur Reduzierung der Lebensmittelverschwendung).

Ökonomische Steuerungsinstrumente: Preis-, Steuer- und Subventionspolitik (z. B. Zuckersteuer, Mehrwertsteuer auf Obst und Gemüse), Werbebeschränkungen und Kennzeichnungssysteme (Nutri-Score).

Ernährungsarmut und soziale Ungleichheit: Sozioökonomischer Status korreliert mit Ernährungsqualität; Maßnahmen sind Schulverpflegung, Gemeinschaftsverpflegung und Ernährungsbildung.

Nutri-Score: Nährwertprofil-Kennzeichnung von A bis E, berechnet aus günstigen (Obst, Gemüse, Ballaststoffe, Protein) und ungünstigen (Energie, Zucker, gesättigte Fettsäuren, Salz) Komponenten.

Ökobilanz (Life Cycle Assessment, LCA): bewertet Umweltwirkungen über den gesamten Produktlebenszyklus (Anbau, Verarbeitung, Transport, Verpackung, Entsorgung); funktionelle Einheit ist entscheidend für Vergleichbarkeit.

Ernährungssicherheit umfasst Verfügbarkeit, Zugang, Verwertung und Stabilität (FAO-Definition); Welternährungsprogramm und FAO als zentrale Akteure der globalen Ernährungspolitik.