Nährstoffe und ihre Funktionen
Der Bereich Nährstoffe und ihre Funktionen prüft, ob du Nährstoffe nach Energiegehalt, Essentialität, biologischer Funktion und Referenzwert sicher einordnen und Zufuhrempfehlungen vom individuellen Bedarf abgrenzen kannst.
Energiegehalt (Atwater-Faktoren)
- Kohlenhydrate 4 kcal/g (17 kJ/g), Protein 4 kcal/g (17 kJ/g), Fett 9 kcal/g (37 kJ/g), Alkohol 7 kcal/g (29 kJ/g), Ballaststoffe 2 kcal/g (8 kJ/g).
- Ballaststoffe liefern also Energie, weil Darmbakterien sie zu kurzkettigen Fettsäuren vergären - sie sind keine Null-Kalorien-Komponente.
Essentialität
- Neun proteinogene Aminosäuren sind essenziell: Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin. Bei Phenylketonurie wird Phenylalanin zur limitierenden Größe, Tyrosin wird dann essenziell.
- Essenzielle Fettsäuren sind Linolsäure (n-6) und α-Linolensäure (n-3); EPA und DHA gelten als semi-essentiell. Die DGE nennt rund 2,5 En% Linolsäure und 0,5 En% α-Linolensäure.
- 13 Vitamine, Mengenelemente (Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S) und Spurenelemente (Fe, Zn, Cu, Se, Jod, Mn, Mo, Cr, F) unterscheiden sich im Bedarf um Größenordnungen.
Funktionen und Bioverfügbarkeit
Vitamine wirken als Coenzyme (Thiamin als TPP, Pyridoxin als Pyridoxalphosphat, Biotin als Carboxylase-Cofaktor), Vitamin K steuert die γ-Carboxylierung von Gerinnungsfaktoren, Vitamin A ist Bestandteil des Rhodopsins, Vitamin D wirkt über Calcitriol auf Kalziumhomöostase und Genexpression. Häm-Eisen wird deutlich besser resorbiert als Nicht-Häm-Eisen; Vitamin C und Fleisch fördern die Resorption, Phytat, Polyphenole aus Tee und Kaffee sowie Kalzium hemmen sie. Carotinoide benötigen Fett in derselben Mahlzeit.
Rechenbeispiel
Tagesbilanz bei 2 000 kcal: 70 g Fett × 9 = 630 kcal → 31,5 En%; 75 g Protein × 4 = 300 kcal → 15 En%; 250 g Kohlenhydrate × 4 = 1 000 kcal → 50 En%; 30 g Ballaststoffe × 2 = 60 kcal → 3 En%. Summe 1 990 kcal, die Bilanz ist also plausibel. Ergebnis: Der Fettanteil liegt über dem DGE-Richtwert von 30 En%. En% wird immer gegen die Gesamtenergie gerechnet, Alkohol wird mitgezählt.
Typische Fehlerquellen
Vitamine als Energieträger behandeln; µg und mg verwechseln (Vitamin D: 1 µg = 40 IE, 20 µg = 800 IE); Referenzwerte als Individualempfehlung lesen, obwohl sie Populationsdurchschnitte mit Sicherheitszuschlag sind; Äquivalente vergessen (Niacin-Äquivalent: 60 mg Tryptophan = 1 mg NE; Folat-Äquivalent: 1 µg Nahrungsfolat = 0,5 µg synthetische Folsäure); fettlösliche Vitamine unkritisch hoch dosieren, obwohl Hypervitaminosen A und D möglich sind.