Nährstoffe und ihre biologische Funktion
Dieser Bereich prüft, ob du die drei Makronährstoffklassen in Aufbau, Energielieferung und physiologischer Funktion sicher trennen und aus analytischen Daten (Aminosäuremuster, Fettsäurespektrum, Ballaststoffgehalt) eine begründete Bewertung ableiten kannst. Typische Aufgaben: Zuordnung von Struktur und Funktion, Berechnung von Energieanteilen, Beurteilung der Proteinqualität.
Kohlenhydrate
- Einteilung: Monosaccharide (Glucose, Fructose), Disaccharide (Saccharose, Lactose, Maltose), Polysaccharide (Stärke aus Amylose und Amylopectin, Glykogen, Ballaststoffe wie Cellulose, Pektine, β-Glucane, Inulin).
- Energielieferung 17 kJ/g (4 kcal/g); Ballaststoffe werden mit 8 kJ/g (2 kcal/g) angesetzt, weil nur die kurzkettigen Fettsäuren aus der Dickdarmfermentation teilweise verwertet werden.
- Resorption ausschließlich als Monosaccharid: SGLT1 (Glucose, Galactose, Na⁺-abhängig), GLUT5 (Fructose), GLUT2 (basolateral).
- Glykämischer Index: Blutzuckerantwort eines kohlenhydratgleichen Testlebensmittels bezogen auf Glucose (= 100); abhängig von Matrix, Zerkleinerung, Garzeit, Ballaststoffen und Begleitnährstoffen.
Lipide
- 37 kJ/g (9 kcal/g); Triglyceride aus Glycerin und drei Fettsäuren; gesättigt, einfach oder mehrfach ungesättigt (cis/trans).
- Essenziell sind Linolsäure (n-6) und α-Linolensäure (n-3); Docosahexaensäure und Eicosapentaensäure sind bedingt essenziell.
- Funktionen: Energiespeicher, Membranbausteine (Phospholipide, Cholesterin), Träger fettlöslicher Vitamine, Vorstufen der Eicosanoide.
- Trans-Fettsäuren erhöhen LDL und senken HDL und gelten als ungünstigste Fettfraktion.
Proteine
- 17 kJ/g; 20 proteinogene Aminosäuren; für Erwachsene gelten neun als essenziell: Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin. Cystein und Tyrosin sind semi-essenziell.
- Biologische Wertigkeit: Anteil des resorbierten Stickstoffs, der retiniert wird; die begrenzende Aminosäure bestimmt den Wert. Lebensmittelkombinationen (Getreide plus Hülsenfrüchte) heben ihn an.
- Denaturierung verändert nur die Raumstruktur, nicht den energetischen oder Aminosäure-Nährwert.
Rechenbeispiel
Ein Weizenprodukt enthält 11 g Protein pro 100 g mit 2,8 g Lysin pro 100 g Protein; das Referenzmuster fordert 5,5 g Lysin pro 100 g Protein. Aminosäurescore = 2,8 : 5,5 × 100 = 51 %, Lysin ist begrenzend. Kombiniert man 100 g Weizen (11 g Protein, lysinarm, methioninreich) mit 50 g Linsen (Trockengewicht, ca. 12 g Protein, lysinreich, methioninarm), ergänzen sich die Muster, und die Mischung erreicht etwa 85–90 % des Referenzmusters. Begründung im Gutachten: Entscheidend ist das Muster, nicht die Proteinmenge.
Fallstricke
- Energiedichte mit Nährstoffdichte verwechseln.
- Essenzielle Fettsäuren und essenzielle Aminosäuren vermischen.
- Ballaststoffe als energiefrei bezeichnen.
- Biologische Wertigkeit mit der zugeführten Proteinmenge gleichsetzen.
- Denaturierung als Nährwertverlust deuten.