Die Bausteine unserer Nahrung – Nährstoffe im Überblick

Beitragsbild zu den Bausteinen unserer Nahrung

Wie so oft im Leben sind es die kleinen Dinge. Denn wie gesund und wertvoll ein bestimmtes Lebensmittel für uns ist, wird in erster Linie durch die enthaltenen Nährstoffe entschieden. Sie sind quasi die Bausteine unserer Nahrung und können nicht nur Energie liefern, sondern auch das Baumaterial für weitere Stoffe, ohne die in unserem Körper so einiges nicht funktionieren würde. Es lohnt sich also, einmal genauer hinzusehen…

Was sind Nährstoffe und wofür benötigen wir sie?

Wahrscheinlich sind die meisten Begriffe für niemanden neu. Sie sind ein Teil unseres Alltages, stehen auf den Verpackungen unserer Lebensmittel und manchmal wird sogar mit ihnen geworben. Dass Vitamine wichtig sind, manche Sportler gerne zu Proteinshakes greifen und Fette bei Diäten oft verteufelt werden, kommt uns allen irgendwie bekannt vor. Doch was steckt hinter diesen Begriffen und warum sollten wir auf eine gute Nährstoffversorgung achten?

Als Nährstoffe werden bestimmte Verbindungen bezeichnet, auf die unser Körper angewiesen ist und die wir über die Nahrung aufnehmen können. Sie erfüllen unterschiedliche Aufgaben, werden in unterschiedlichen Mengen benötigt und deshalb auch in unterschiedliche Gruppen eingeteilt. Auf die einzelnen Nährstoffe werde ich in anderen Beiträgen gerne im Detail eingehen und natürlich die entsprechenden Nachweise und Quellen angeben (dann zeigt sich auch die Wissenschaftlerin in mir). Jetzt geht es vor allem um einen guten Überblick und mehr Sicherheit im Umgang mit den verschiedenen Begriffen, die schon in unzähligen Büchern, Artikeln und anderen Veröffentlichungen beschrieben sind. Hier also die kompakte und leicht verdauliche Zusammenfassung:

Grundsätzlich unterscheiden wir zwischen den Makro- und Mikronährstoffen.

Zu den sogenannten Makronährstoffen gehören z.B. die Kohlenhydrate, Fette und Proteine, wobei jeder dieser Begriffe eine eigene Familie aus mehreren Mitgliedern darstellt. So ist das mit den chemischen Substanzen – je nach Aufbau und Funktion werden einzelne Verbindungen in Gruppen zusammengefasst. Allen gemeinsam ist, dass sie uns mit Energie versorgen (diese wird gerne in Kalorien angegeben). Daneben steht uns nach dem Abbau der Makronährstoffe wichtiges Baumaterial zur Verfügung, das wir z.B. für den Zellaufbau oder die Herstellung körpereigener Enzyme benötigen und darin quasi recyceln. Wir sind also wirklich, was wir essen – zumindest teilweise.
 

Die Mikronährstoffe werden in Vitamine und Mineralstoffe unterteilt, wobei letztere die Mengen- und Spurenelemente umfassen. Sie werden, wie der Name vermuten lässt, in deutlich geringeren Mengen benötigt als die Makronährstoffe. Das heißt allerdings nicht, dass sie weniger wichtig sind! Denn ohne sie würde in unserem Körper tatsächlich überhaupt nichts funktionieren.

Kompaktübersicht der essenziellen Nährstoffe

Ein weiterer wichtiger Bestandteil unserer Ernährung wird leider häufig vernachlässigt, da er weder Energie liefert, noch einen aufbauenden Nährstoff darstellt. Doch eine ausreichende Flüssigkeitsaufnahme, optimalerweise in Form von Wasser, ist für unser Überleben essenziell. Wir bestehen zu etwa 60 % aus Wasser und viele Prozesse hängen direkt mit unserem Wasserhaushalt zusammen. Es dient u.a. als Transportmittel für wasserlösliche Nahrungsbestandteile, reguliert die Körpertemperatur und wirkt sich maßgeblich auf die Verteilung wichtiger Mineralstoffe in sämtlichen Bereichen unseres Körpers aus (Stichwort: Elektrolythaushalt).

Die Grundbedürfnisse unseres Körpers können wir also mithilfe von Makro- und Mikronährstoffen sowie einer ausreichenden Flüssigkeitszufuhr zufriedenstellend decken. Für diejenigen unter uns, die nicht nur überleben wollen, sonders dies auch noch möglichst lange und unbeschwert, ist eine pflanzenbetonte Ernährung genau das Richtige. Der Grund dafür ist ihr hoher Gehalt an bioaktiven Substanzen – keine Angst, das hier ist alles legal! Die Rede ist von Ballaststoffen, sekundären Pflanzenstoffen und Substanzen, die wir nur in fermentierten Lebensmitteln finden. Zu diesem Thema gibt es zahlreiche Studien, die auf eine unterstützende Wirkung in Bezug auf unsere Gesundheit allgemein und auf ein präventives Potenzial gegenüber bestimmten Erkrankungen hinweisen [1]. Pflanzliche Lebensmittel bieten uns also einen wertvollen Bonus, auf den wir zwar verzichten könnten, aber zum Glück nicht müssen!

Soviel zur generellen Einteilung. Was genau sind denn jetzt Kohlenhydrate, Proteine und Vitamine und wie können wir sie voneinander unterscheiden?

Kohlenhydrate

Die zu den Makronährstoffen zählenden Kohlenhydrate werden häufig auch als Zucker bezeichnet. Dies liegt wahrscheinlich an dem süßen Geschmack, den die bekanntesten Vertreter dieser Stoffgruppe bei uns auslösen. Sie sind wichtige Energielieferanten, dienen in unserem Körper ebenfalls als Energiespeicher und bilden sogar das Grundgerüst unserer DNA. Es gibt eine Vielzahl von Kohlenhydraten bzw. Sacchariden (chemische Bezeichnung), die sich anhand ihres Aufbaus voneinander unterscheiden lassen. Es handelt sich z.B. um einen Einfachzucker (Monosaccharid), wenn nur ein einzelnes Zucker-Molekül vorliegt. Der wichtigste Einfachzucker in unserer Nahrung ist Glukose – besser bekannt als Traubenzucker. Daneben begegnet uns immer häufiger auch Fruktose bzw. Fruchtzucker, da dieser mittlerweile nicht mehr nur natürlicherweise in Obst vorkommt, sondern gerne in verarbeiteten Lebensmitteln als Zuckeraustauschstoff verwendet wird. Moment. Ein Zucker als Zuckeraustauschstoff? Und hier beginnt meist die allgemeine Verwirrung, denn das, was wir im Alltag unter dem Begriff Zucker verstehen, ist genau genommen der Zweifachzucker (Disaccharid) Saccharose. Dieser entsteht, wenn sich die beiden Einfachzucker Glukose und Fruktose miteinander zu einem Zweifachzucker verbinden. Verbindet sich Glukose stattdessen mit Galaktose (einem weiteren Einfachzucker), handelt es sich um Laktose bzw. Milchzucker. Wir können das Ganze auch noch weiter führen: verbinden sich mehr als zwei Einfachzucker miteinander, können sich immer längere Ketten ergeben. Jenachdem welche Einfachzucker enthalten und wie diese miteinander verknüpft sind, entsteht ein anderer Vielfachzucker (Polysaccharid). Das bekannteste Beispiel ist Stärke, ein Polysaccharid aus Glukosemolekülen, die in einer spezifischen Art und Weise miteinander verknüpft sind. Es ist das Reservekohlenhydrat der Pflanzen, d.h. die bei der Photosynthese „erzeugte“ Energie wird in Form von Glukose bzw. der daraus gebildeten Stärke in den Pflanzen gespeichert. Indem wir diese Pflanzen essen, können wir durch den Abbau der Kohlenhydrate die darin gespeicherte Energie wieder freisetzen und selbst nutzen. Gute Kohlenhydratlieferanten sind z.B. Kartoffeln, Getreide und Hülsenfrüchte.

Fette

Fette werden im chemischen Sinne auch als Lipide bezeichnet und liefern, gemessen an der zugeführten Menge, den höchsten Energiegehalt unter den  Makronährstoffen. Deshalb werden sie während der meisten „Diäten“ auch eher gemieden. Das interessante und wesentliche Merkmal der Fette ist ihr besonderes Löslichkeitsverhalten. Wir wissen alle, dass sich Fett bzw. Öl auf einer Wasseroberfläche absetzt und keine homogene Flüssigkeit entsteht, wenn wir versuchen, diese beiden Stoffe zu vermischen. Das liegt an den physikalisch-chemischen Eigenschaften dieser Substanzen, die sich aus der jeweiligen Molekülstruktur ergeben und deshalb auch innerhalb der Gruppe unterschiedlich stark ausgeprägt sein können. Dieses Phänomen, das wir bei der Herstellung von Salatdressing evtl. als störend empfinden, ermöglicht erst die Entstehung unserer Zellen und andere Bestandteile unseres Körpers. So sind die in Fetten enthaltenen Fettsäuren u.a. wesentliche Bestandteile unserer Zellmembranen. Dabei handelt es sich um die strukturelle Abgrenzung jeder einzelnen Zelle zu ihrer Umgebung, sie wird also erst durch ihre Membran zusammengehalten. Erst das Gegenspiel aus Wasser und Fett (oder besser polaren und unpolaren Eigenschaften) sorgt für die Strukturen in unserem Körper und macht uns als Organismen überhaupt erst lebensfähig. Soviel zu der Bedeutung von Lipiden, die natürlich noch weitere Aufgaben erfüllen als die gerade beschriebene (dazu mehr in anderen Beiträgen). Wie bei den Kohlenhydraten gibt es auch in dieser Gruppe unzählige verschiedene Vertreter, die sich sowohl gut als auch eher ungünstig auf unsere Gesundheit auswirken können. Sie bestehen u.a. aus den sogenannten Fettsäuren, die sich in ihrem molekularen Aufbau voneinender unterscheiden. Wichtig ist, dass wir die für uns essenziellen Fettsäuren in ausreichenden Mengen über die Nahrung aufnehmen. Dazu gehören die mehrfach ungesättigten Fettsäuren Linolsäure (Omega-6-Fettsäure) und alpha-Linolensäure (Omega-3-Fettsäure). Alle weiteren Lipide, die wir für unseren Stoffwechsel und unsere Zellen benötigen, können wir aus diesen Fettsäuren selbst herstellen [2].

Proteine

Die letzte Stoffgruppe der Makronährstoffe ist die der Proteine. Auch diese liefern uns nach der Aufnahme und dem Abbau in unserem Körper Energie und davon in etwa genauso viel wie die Kohlenhydrate (bezogen auf das zugeführte Gewicht). Dass Proteine als essenziell bewertet werden, liegt jedoch an ihren besonderen Bausteinen – den Aminosäuren. Vereinfacht ausgedrückt ist ein Protein eine Molekül-Kette, in der unterschiedliche Aminosäuren die Kettenglieder darstellen. Jenachdem welche Aminosäuren in welcher Reihenfolge und Häufigkeit in der Kette vorliegen, entsteht ein anderes Protein mit anderen Eigenschaften. Es gibt unvorstellbar viele verschiedene Proteine, die in sämtlichen Vorgängen unseres Stoffwechsels wesentliche Aufgaben übernehmen. Und weil sie für unseren Körper so wichtig sind, können wir sie unter bestimmten Voraussetzungen selbst herstellen. Dafür benötigen wir einerseits den entsprechenden Bauplan und andererseits das entsprechende Baumaterial. Der Bauplan ist unsere DNA, die in jeder einzelnen Zelle unseres Körpers vorhanden ist. Den Punkt können wir also abhaken. Nur für das Baumaterial, die Aminosäuren, müssen wir teilweise auf externe Quellen zurückgreifen. Und hier kommen die Proteine in unserer Nahrung ins Spiel. Um diese Frage einmal direkt zu beantworten: Es geht nicht darum, ob es sich um tierische oder pflanzliche Proteine handelt. Wichtig ist primär nur, dass die von uns benötigten Aminosäuren in ausreichenden Mengen in den aufgenommenen Proteinen enthalten sind. Die Quelle ist dabei nährstofftechnisch egal. In Bezug auf die vegane Ernährung möchte ich hier ausdrücklich betonen, dass wir unseren Protein- bzw. Aminosäurebedarf rein pflanzlich decken können und deshalb nicht auf tierische Lebensmittel angewiesen sind [3].

Vitamine

Bei den Vitaminen handelt es sich um verschiedenste chemische Verbindungen, die jedoch ein wesentliches Merkmal vereint: sie sind für zahlreiche Stoffwechselprozesse unentbehrlich und können von uns nicht selbst hergestellt werden. Ohne sie wäre z.B. der Abbau der Makronährstoffe und damit die Energieversorgung unseres Körpers gar nicht möglich. Sie schützen unsere Zellen außerdem vor schädlichen Substanzen, helfen beim Knochenaufbau und unterstützen das Immunsystem. Mit Ausnahme von Vitamin D müssen wir alle Vitamine über die Nahrung aufnehmen. Sie werden aufgrund ihrer unterschiedlichen Löslichkeit auch in wasser- bzw. fettlösliche Vitamine eingeteilt. Ein weiterer Grund, weshalb nicht vollständig auf die Fettzufuhr verzichtet werden sollte, denn nur in Kombination mit fetthaltigen Lebensmitteln können die entsprechenden Vitamine von uns aufgenommen werden.

Mineralstoffe

Bei den Mineralstoffen handelt es sich um essenzielle, anorganische Bestandteile unserer Nahrung, die zwar keine Energie liefern, allerdings wesentliche Aufgaben in unserem Körper erfüllen. Calcium und Phosphat werden z.B. in unseren Knochen und Zähnen verbaut und auch unsere Nerven würden ohne bestimmte Mineralstoffe nicht funktionieren. Sie werden nach ihrer Aufnahme in die unterschiedlichsten Verbindungen und Substanzen eingebaut und tragen maßgeblich zu ihrer Funktion bei. Eine ausreichende Zufuhr ist daher, wie bei allen essenziellen Nährstoffen, absolut lebensnotwendig.

Ballaststoffe

Nun kommen wir zu den nicht-essenziellen und trotzdem wertvollen Nahrungsbestandteilen. Die Ballaststoffe verdanken ihren Namen einer traurigen Falschannahme, denn früher wurden sie wegen ihres unwesentlichen Beitrages zur Energieversorgung als unnötigen Ballast angesehen. Dass sie uns nicht mit ausreichend Energie versorgen können, ist zwar korrekt, allerdings haben auch die Mikronährstoffe trotz dieser Tatsache ihre Daseinsberechtigung behalten. Der Unterschied ist, dass Ballaststoffe von uns überhaupt nicht aufgenommen werden können. Warum sollten sie trotzdem Bestandteil unserer Ernährung sein? Weil sie einerseits unsere Verdauung unterstützen und dafür sorgen, dass potenziell gefährliche Substanzen schneller wieder ausgeschieden werden. Andererseits können sie zwar nicht von uns selbst, aber von einigen Mikroorganismen in unserem Darm verstoffwechselt werden, die daraus für uns gesundheitsfördernde Substanzen herstellen [4]. Wir füttern sie also mit Ballaststoffen und bekommen hilfreiche Stoffwechselprodukte zurück – eine Win-Win Situation also. Und weil Ballaststoffe, wie gerade erwähnt, weder von uns noch von anderen tierischen Organismen aufgenommen, gespeichert oder gar gebildet werden können, sind sie ausschließlich in Pflanzen enthalten. Meistens handelt es sich um bestimmte Kohlenhydrate (wie Zellulose), die wir aufgrund ihrer Struktur nicht abbauen können – hierzu fehlen uns entsprechenden Enzyme (übrigens eine wichtige Art der Proteine).

Sekundäre Pflanzenstoffe

Wie der Name bereits vermuten lässt, kommen sekundäre Pflanzenstoffe ausschließlich in Pflanzen vor. Und nicht einmal für diese sind sie essenziell. Dennoch werden sie von den Pflanzen in ihrem Sekundärstoffwechsel gebildet, um sie mit zusätzlichen, vorteilhaften Eigenschaften auszustatten. Dazu gehören bestimmte Geschmacks-, Farb- und Duftstoffe zur Anlockung von Bestäubern oder Abwehrstoffe, die sie vor Schädlingen oder UV-Strahlung schützen. Auf unsere Nahrung übertragen bedeutet das, je farbenfroher und aromatischer ein pflanzliches Lebensmittel ist, desto mehr dieser Bonussubstanzen enthält es. Viele von ihnen können nachweislich das Risiko für die Entstehung bestimmter Erkrankungen senken und wirken wahrscheinlich antioxidativ, antimikrobiell, entzündungshemmend, Blutdruck regulierend, immunmodulierend und krebshemmend, um nur einige Effekte zu nennen [5].

Wir sehen also: bei der Ernährung geht es nicht nur um die Energiezufuhr. Wir benötigen daneben ganz bestimmte Baumaterialien, um neue Zellen zu bilden und die bestehenden Zellen in ihren Stoffwechselprozessen zu unterstützen. Es gibt Nährstoffe, auf die wir zwingend angewiesen sind und jene, die uns zusätzliche Vorteile bieten. Erst wenn wir verstehen, wie ein Lebensmittel zusammengesetzt ist und welche Substanzen unser Körper für eine optimale Funktionsweise braucht, können wir den Nutzen dieses Lebensmittels beurteilen.

Ich habe diese Infos noch einmal kompakt zusammengefasst und eine kleine Grafik für euch erstellt, in der ihr die wesentlichen Nährstoffe auf einen Blick nachsehen könnt. Am liebsten würde ich hier noch deutlich mehr in die Tiefe gehen, aber das hebe ich mir lieber für weitere Beiträge auf…

Übersicht der essenziellen Nährstoffe

Quellen:

  1. Leitzmann C., Stange R. (2018) Nahrungsmittelinhaltsstoffe – eine Einführung. In: Stange R., Leitzmann C. (eds) Ernährung und Fasten als Therapie. Springer, Berlin, Heidelberg.
    https://doi.org/10.1007/978-3-662-54475-4_5
  2. Hahn, A., Ströhle, A., & Wolters, M. (2016), Ernährung – Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie (3. Auflage), Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, 99.
  3. McDougall, J. (2002), Plant Foods Have a Complete Amino Acid Composition, Curculation, Vol.105, No. 25.
  4. Slavin, J. (2013). Fiber and Prebiotics: Mechanisms and Health Benefits. Nutrients 5, 1417–1435.
  5. DGE – Deutsche Gesellschaft für Ernährung e. V. (2014). Sekundäre Pflanzenstoffe und ihre Wirkung auf die Gesundheit – Eine Aktualisierung anhand des Ernährungsberichts 2012.
 

Allgemein:

  • Christen, P. & Jaussi, R. (2004), Biochemie – Eine Einführung mit 40 Lerneinheiten, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York; Kapitel: Kovalente Struktur der Proteine, Polysaccharide, Lipide und biologische Membranen, Nucleinsäuren, Stoffwechsel
  • Rittenau, N. (2020), Vegan-Klischee ade! (7. Auflage); Ventil Verlag UG & Co. KG Mainz; Kapitel: Proteine, Omega-3-Fettsäuren
  • diverse Ausbildungsunterlage des Fernstudienganges „Vegane/r Ernährungsberater/in“ der Fachfernschule ecodemy

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Alica Ottenjann

Ernährungsberaterin mit einer Vorliebe für biochemische Prozesse und deshalb auch studierte Biomedizinerin. Zählt Aufräumen und ausgiebiges Einkaufen von Lebensmitteln zu den entspannenden Freizeitaktivitäten und kümmert sich seit 2020 liebevoll um ihre Sauerteigkulturen. Um die häufige Verunsicherung bei der Aussprache des Vornamens zu umgehen, hört sie dank ehemaliger Kolleg/innen auch auf den Namen Alice. Mit dieser Website hat sie sich ihr eigenes Wunderland erschaffen.

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