Nährstoffverfügbarkeit und -dichte

Nährstoffverfügbarkeit

• Die Bioverfügbarkeit eines Nährstoffs beschreibt, wie gut er vom Körper aufgenommen und verwertet werden kann.
• Wechselwirkungen mit anderen Nährstoffen können die Bioverfügbarkeit beeinflussen.
• Beispiel: Rhabarber und Spinat weisen einen hohen Calciumgehalt und einen hohen Gehalt an Oxalsäure auf.
• Oxalsäure hemmt die Aufnahme von Calcium durch Bildung von schwer löslichem Calciumoxalat.

Nährstoffdichte

• Die Nährstoffdichte eines Lebensmittels ist das Verhältnis des Nährstoffgehalts zum Energiegehalt des Lebensmittels.
• Lebensmittel mit einer hohen Nährstoffdichte sind qualitativ hochwertig.
• Ernährungsempfehlungen zielen auf das Erreichen einer hohen Nährstoffdichte ab.
• Die Nährstoffdichte kann zur Beurteilung der Nährstoffversorgung von Menschen genutzt werden, insbesondere bei Reduktionskost.
• Je nährstoffreicher und energieärmer ein Lebensmittel ist, desto höher ist die Nährstoffdichte.

Kohlenhydrate

• Der Transport von D-Glucose und D-Galactose erfolgt aktiv gegen einen Konzentrationsgradienten.
• Na+ und Glucose werden im Verhältnis 1:1 am Carriermolekül gebunden.
• L-Isomere von Glucose und Galaktose sowie Zuckeralkohole werden durch passive Diffusion absorbiert.
• Fructose wird durch erleichterte Diffusion aufgenommen.
• Die Geschwindigkeiten der Absorption sind unterschiedlich: Glucose und Galaktose am schnellsten, dann Fruktose, Mannose, Xylose, Arabinose.
• Bei Überschreitung der individuellen Kapazität des Verdauungs- und Resorptionssystems können niedermolekulare Kohlenhydrate in den Dickdarm gelangen und dort zu Blähungen und Durchfall führen.
• Süßigkeiten, Honig, Gelees und süße Getränke enthalten vornehmlich niedermolekulare Kohlenhydrate, die als „leere Kalorien" bezeichnet werden.

Monosaccharide

• Glucose kommt in freier Form nur in wenigen Nahrungsmitteln vor, wie in Weintrauben oder Honig.
• Fructose ist vermehrt in Früchten und Honig vorhanden.
• Galaktose ist in der Laktose (Milchzucker) mit Glucose verbunden.
• Galaktose kommt zusammen mit Mannose in Glykolipiden und Glykoproteinen vor.

Disaccharide

• Saccharose ist das bedeutendste Süßungsmittel der Nahrung und kommt vor allem in Zuckerrüben, Zuckerrohr, Früchten und Ahornzucker vor.
• Laktose ist in Milch- und Milchprodukten zu finden.
• Maltose ist in Lebensmitteln nur in geringer Konzentration vorhanden und entsteht beim Stärkeabbau.

Oligosaccharide

• Oligosaccharide sind in der Natur seltener zu finden.
• Ein Beispiel ist Raffinose, die in Zuckerrübenmelasse, Honig und Hülsenfrüchten vorkommt.

Eisen

• Mehr als zwei Drittel des Eisens sind im Hämoglobin und Myoglobin gebunden.
• Voraussetzung für die Absorption ist die Freisetzung in eine lösliche Form.
• Pflanzenkost enthält Nicht-Häm-Eisen (Fe3+), tierische Produkte enthalten Häm-Eisen (Fe2+).
• Die Absorptionsrate von Nicht-Häm-Eisen ist niedriger als die von Häm-Eisen.
• Häm-Eisen wird als Komplex an einen Rezeptor gebunden und in dieser Form absorbiert.

Eisen Vorkommen

• Eisen ist in fast allen Lebensmitteln vorhanden.
• Hohe Gehalte findet man in Spinat, Erbsen, Bohnen, Champignons, Vollkorngetreideprodukten, Leber und Blutwurst.
• Die Bioverfügbarkeit aus tierischen Lebensmitteln liegt bei 20–30 %, die aus pflanzlichen Lebensmitteln bei 1–10 %.

Eisen Bioverfügbarkeit

• Vitamin C, sulfhydrylhaltige Aminosäuren und organische Säuren beeinflussen die Bioverfügbarkeit von Nicht-Häm-Eisen positiv.
• Komplexe Bildner wie Phytat und Oxalat sowie hohe Zufuhren an zweiwertigen Kationen wie Calcium, Zink, Kupfer oder Mangan beeinträchtigen die Bioverfügbarkeit von Eisen negativ.

Fluor

• Fluor kommt ausschließlich chemisch gebunden als Fluorid vor.
• 95 % des Fluors sind im Knochen und in den Zähnen in Apatit eingebaut.

Fluor Absorption

• Fluorid wird in wässriger Lösung fast quantitativ resorbiert.
• Die Absorption von Fluorid wird durch Aluminium, Calcium, Magnesium, Eisen und andere Kationen gehemmt.

Fluor Vorkommen

• Aufgrund der schlechten Löslichkeit von Fluorid aus Boden und Gestein sind die Gehalte in Lebensmitteln gering.
• Quellen sind Garnelen, Krustentiere, Fleisch, Milchprodukte, Schwarztee und einige Mineral- und Trinkwässer.

Jod

• Jod ist im Organismus meist an die Schilddrüsenhormone gebunden.

Folsäure

• Folsäure ist empfindlich gegenüber Auslaugung, Sauerstoff, Hitze und Licht.
• Monoglutamate sind weniger stabil als Polyglutamate.
• Zubereitungsverluste betragen ca. 35 %.

Biotin

• Biotin ist empfindlich gegenüber Sonnenlicht, Oxidation und ranzigen Fetten.

Pantothensäure

• Pantothensäure ist empfindlich gegenüber Auslaugung und Hitze.
• Zubereitungsverluste bei schonender Zubereitung betragen ca. 30 %.

Vitamin C

• Vitamin C ist empfindlich gegenüber Lagerung und Verarbeitung.
• Vitamin C wird durch Hitze, Licht und in alkalischer Umgebung oxidiert.
• Hohe Vitamin-C-Verluste entstehen durch das Warmhalten von Speisen.
• Mittlere Verluste bei schonender Zubereitung betragen ca. 30 %.

Makronährstoffe

• Makronährstoffe sind die energieliefernden Nahrungsbestandteile: Fett, Protein und Kohlenhydrate.
• Die Makronährstoffe kommen in den verschiedenen Lebensmittelgruppen in unterschiedlichen Mengen vor.
• Proteine kommen ubiquitär vor.
• Nach enzymatischer Spaltung im Verdauungstrakt werden Aminosäuren, Di- und Tripeptide absorbiert.
• Die biologische Wertigkeit ist ein Parameter zur Beurteilung der Proteinqualität.

Energiebedarf

• Der menschliche Organismus kann Nahrungsenergie in eine verwertbare Form chemischer Energie umwandeln.
• Dies bezeichnet man als Energietransformation.
• Nicht die gesamte Energie eines Nährstoffes kann vom Körper genutzt werden.
• Ein Teil der Energie geht als Wärme oder aufgrund anderer chemischer Vorgänge verloren.
• Der physiologische Brennwert der Nährstoffe beschreibt die tatsächlich vom Körper nutzbare Energiemenge.
• Der individuelle Energiebedarf hängt von Grundumsatz, Leistungsumsatz und Bedarf für die nahrungsinduzierte Thermogenese ab.
• Berechnungsformeln wie die von Harris und Benedict oder die Formel von Mifflin und St.Jeor können den Grundumsatz grob abschätzen.
• Der Mehrverbrauch an Energie durch physikalische Aktivität kann mit einem Multiplikationsfaktor (PAL-Wert) abgeschätzt werden.