Makronährstoffe: Kohlenhydrate, Fette und Proteine – Auf einen Blick und in welchen Nahrungsmitteln sind sie enthalten

Was sind Makronährstoffe?

Nährstoffe, die in tierischen und pflanzlichen Lebensmitteln enthalten sind, werden in Makro- und Mikronährstoffe unterschieden.

Zu den Makronährstoffen gehören Kohlenhydrate, Fette und Proteine. Kohlenhydrate und Proteine besitzen etwa 4 kcal Energie pro Gramm, während Fette mit etwa 9 kcal mehr als doppelt so viel Energie pro Gramm besitzen.

Makronährstoffe liefern dem Körper in erster Hinsicht Energie. Die Muskulatur und das Gehirn benötigen Energie sowie auch die normalen Körperfunktionen können durch eine Kalorienzufuhr aufrecht erhalten werden.

Der Körper verwendet je nach Ernährungszufuhr die drei unterschiedlichen Quellen für seine Energieversorgung.

Kohlenhydrate dienen als kurzfristige Energiequelle. Bei zu hohem Verzehr von Kohlenhydraten werden sie langfristig in Fett umgewandelt und im Fettgewebe gespeichert.

Auch die kalorienreichen Fette werden insbesondere von der Muskulatur als kurzfristige Energiequelle genutzt. Überschüssige Fette werden für Hungerzeiten langfristig gespeichert und schützen als Fettschicht innere Organe. Als schützende Isolierschicht dienen Fette als Wärmeschutz bei kühleren Temperaturen die Körpertemperatur aufrecht zu erhalten. Als Baufett werden Fette unterhalb der Haut eingelagert und bilden schützendes Gewebe, das bei Druck auf die Hand- und Fußflächen und auf das Gesäß ausgeübt wird. Außerdem bilden Fette die Bausteine zur Bildung von Zellmembranen und bilden eine isolierende Ummantelung der Nervenzellen, damit sie nicht ungeschützt und blank vorliegen.

Proteine werden lediglich in Notzeiten als Energiequelle genutzt. Ihre Aufgabe liegt vielmehr darin neues Gewebe aufzubauen und als Baustoff für die Bildung von Hormonen und Enzymen zu dienen.

Kohlenhydrate: Die 3 Arten von Kohlenhydraten und in welchen Lebensmitteln sie vorkommen

Kohlenhydrate gehören zu den Grundnährstoffen und sind in pflanzlichen Lebensmitteln zu finden. Kohlenhydrate sind organische Verbindungen, die aus einer Verbindung von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen. Chemisch gesehen, sind Kohlenhydrate Zucker, worauf die Endung der Kohlenhydratsubstanz “ose” darauf hindeutet. Bei Lactose, Maltose und Saccharose handelt es sich also um Zuckerarten. Je nach Anzahl der Zuckerbausteine in einem Kohlenhydrat wird zwischen Einfachzucker (Monosaccharide), Zweifachzucker (Disaccharide) und Mehrfachzucker (Oligo- und Polysaccharide) unterschieden. Mehrere miteinander verbundene Einfachzuckermoleküle können zusammen Zwei- und Mehrfachzucker bilden.

1. Einfachzucker, bestehend aus einem Zuckermolekül:

Glucose (Traubenzucker):                               Honig, Früchte

Fructose (Fruchtzucker):                                 Honig, Früchte

Galactose (Bestandteil des Milchzuckers):     Bei der Verdauung freigesetzt

Monosaccharide gehen schnell ins Blut und liefern dem Körper schnell und kurzfristig Energie. Der Blutzucker steigt schnell an und sinkt wieder rasant. Monosaccharide schmecken süß und befinden sich in Schokolade, Marmelade, Limonaden.

2. Zweifachzucker (kurzkettige Kohlenhydrate):

Lactose (Milchzucker):                                                     Milchprodukte

Saccharose (Rohr- und Rübenzucker)                              Haushaltszucker

Maltose (Malzzucker,entsteht beim Abbau von Stärke): Bier, Nudeln, Kartoffeln

3. Mehrfachzucker (langkettige Kohlenhydrate), bestehend aus mindestens drei zusammen hängenden Zuckermolekülen

3.1. Oligosaccharide, bestehend aus drei bis zehn miteinander verbundenen Einfach-Zuckermolekülen

Raffinose: Hülsenfrüchte, Erbsen, Zuckerrüben

Stachyose: Bohnen

Verbascose: Bohnen

3.2. Polysaccharide, bestehend aus mehr als miteinander verbundenen Einfach-Zuckermolekülen

Stärke:                                                      Kartoffeln, Getreide, Reis, Nudeln, Gemüse

Dextrine (abgebaute Stärke zu Dextrin): Kruste von Gebäckstücken

Glykogen:                                                Speicherform von Glucose

Ballaststoffe:                                            Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte, Gemüse

Im Organismus werden die langkettigen Kohlenhydrate beim Verdauungsvorgang aufgespalten, bevor der Zucker (Glucose) als Energiequelle genutzt werden kann. Der Blutzucker steigt nur langsam an und fällt auch wieder langsam. Extreme Blutzuckerschwankungen wie bei den Einfachzuckern mit Heißhungerattacken sind bei Mehrfachzuckern nicht die Folge. Neben Zucker liefern Mehrfachzucker auch Nähr- und Ballaststoffe. Daher werden sie in gute (komplex) und schlechte Kohlenhydrate (isolierte) unterschieden, je nachdem, welche Auswirkung sie auf den Blutzuckerspiegel haben. Komplexe Kohlenhydrate schmecken weniger süß und machen länger satt.

Ballaststoffe, die sich in der Schale von pflanzlichen Lebensmitteln befinden, leisten einen großen Beitrag zur Verdauung und können Verstopfung vorbeugen. Ballaststoffe, die in lösliche und unlösliche unterschieden werden, sind unverdaulich und werden nicht zu Glucose umgebaut. Ballaststoffe erhöhen das Stuhlvolumen und regen die Darmbewegung an, so dass der Darminhalt leichter transportiert werden kann.

Die Aufgaben von Kohlenhydraten im Körper

Im Verdauungstrakt werden die kurz- und langkettigen Kohlenhydrate in ihre Bestandteile durch Enzyme zerlegt und die Kohlenhydratmoleküle in Glucose um- bzw. zu Glucose abgebaut. 1 Gramm Kohlenhydrate ergibt 4,1 Kilokalorien. Der Einfachzucker Glucose wird mit dem Blutstrom zu den Körperzellen transportiert. In den Körperzellen wird Glucose dazu verwendet ATP (Adenosintriphosphat ) zu produzieren, der als Energielieferant für zahlreiche Stoffwechselvorgänge dient.

Auch aus Fetten und Proteinen kann der Organismus ATP produzieren, jedoch ist die Energie aus Kohlenhydraten für den Körper schneller verfügbar als aus Fetten. Bestimmte Zellen können nur Glucose als Energielieferant nutzen, zu denen Gehirnzellen, Nervenzellen, Blutzellen und Nierenzellen gehören. Ein Überschuss an Glucose wird von den Muskeln und der Leber in die Speicherform Glykogen umgewandelt und in der Leber und den Muskelzellen gespeichert. Sind die Glykogenspeicher gefüllt, werden überschüssige Kohlenhydrate in Triglyceride umgewandelt und in Form von Fett auf Reserve im Fettgewebe gespeichert.

Neben der Energiequelle erfüllen Kohlenhydrate unterschiedliche Aufgaben im Körper. Kohlenhydrate sind Bestandteil der Zellmembran des Bindegewebes, am Fettstoffwechsel beteiligt, regulieren den Wasser- und Elektrolythaushalt, in Form von Ballaststoffen helfen Kohlenhydrate bei der Verdauung.

Fette: Die Fett-Arten und in welchen Lebensmitteln sie vorkommen

Fette haben eine hohe Energiedichte und liefern dem Körper pro Gramm Fett rund 9 Kilokalorien. Überschüssige Kalorien werden als Depot- und Baufett gespeichert.

Bei den Fettsäuren wird zwischen den gesättigten, den einfach ungesättigten und den mehrfach ungesättigten Fettsäuren unterschieden.

Die mehrfach ungesättigten Fettsäuren werden wiederum in Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren unterteilt. Mit der heutigen Ernährung werden größtenteils gesättigte Fettsäuren und Omega-6-Fettsäuren aufgenommen. Omega-3-Fettsäuren werden dagegen in zu wenigen Mengen verzehrt. Das optimale Fettsäuren-Verhältnis von Omega-6- zu Omega-3-Fettsäuren von 5:1 hat sich zum ungünstigen Verhältnis von 25 bis 50 zu 1 verschoben. Dies bedeutet, dass 25 bis 50-mal mehr Omega-6-Fettsäuren als Omega-3-Fettsäuren mit der Ernährung aufgenommen werden. Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren fungieren als natürliche Gegenspieler und haben entgegengesetzte Aufgaben im Körper.

Die Funktion im Körper von Omega-6-Fettsäuren ist es Gefäße zu verengen, die Blutgerinnung zu verstärken und Entzündungsprozesse, die für die Immunabwehr wichtig sind, zu fördern. Omega-3-Fettsäuren hemmen Entzündungsprozesse, erweitern die Gefäße und verringern die Dickflüssigkeit des Blutes.

Ein Ungleichgewicht des Fettsäuren-Verhältnisses mit einem Überschuss an Omega-6-Fettsäuren im Körper löst durch die entstandenen Entzündungsprozesse die Entstehung von Krankheiten aus. Es gibt keine guten und schlechten Fettsäuren, sondern das richtige Fettsäuren-Verhältnis zueinander ist entscheidend. Omega-6-Fettsäuren sind überwiegend in Fleisch- und Milchprodukten enthalten während Omega-3-Fettsäuren in Fisch, Gemüse, Nüssen und Samen und bestimmten Ölen enthalten sind. Gesättigte Fettsäuren finden sich fast nur in tierischen Lebensmitteln.

Fettsäure

Gesättigte Fettsäuren:                      Butter, Sahne, Käse, Fleisch 

Einfach ungesättigte Fettsäuren:    Olivenöl, Rapsöl, Avocados

Mehrfach ungesättigte Fettsäuren:

      A) Omega-3- Fettsäuren            Lachs, Makrele, Avocado, Mandeln, Walnüsse, Chia Samen                                                           Leinsamen, Leinöl, Hanföl                                                                                                                   

      B) Omega-6-Fettsäuren             Fleisch, Milchprodukte, Eier, Sonnenblumenöl, Sojabohnen  im                                                    Tierfutter enthalten)       

Aufgaben der Fette im Körper                                                   

Fette, in Form von Fettsäuren erfüllen zahlreiche verschiedene Funktionen im Organismus.

Mit der Aufnahme von Nahrungsfetten nimmt der Körper sog. essentielle Fettsäuren auf, die nicht im Organismus selbst gebildet werden können, die aber lebensnotwendig sind. Essentielle Fettsäuren werden für den Aufbau von Zellmembranen und zahlreiche Stoffwechselvorgänge benötigt.

Fette sorgen dafür, dass die fettlöslichen Vitamine E, D, K und A aufgenommen werden können. Als Geschmacksträger tragen Fette zu einem besseren Geschmack und Aroma von Lebensmitteln bei und machen schneller satt als fettarme Mahlzeiten. Fette erfüllen eine Schutzfunktion und umschließen Organe wie ein Polster, die vor äußeren Einflüssen und Verletzungen geschützt sind. Die Ablagerung von Fetten unterhalb der Haut dient als Wärmeschutz.

Proteine: Die Arten von Proteinen, deren Aufgaben im Körper und in welchen Nahrungsmitteln sie vorkommen

Proteine, auch Eiweiße genannt, werden oft als die Grundbausteine des Lebens bezeichnet. Auch, wenn Proteine fast genauso viele Kalorien pro Gramm enthalten wie Kohlenhydrate, sind sie in erster Linie nicht als Energielieferant zu betrachten. Vielmehr dienen Proteine als Baustein von Körperzellen, Antikörpern, Enzymen und Hormonen.

Proteine setzen sich aus einer Kombination von verschiedenen Aminosäuren zusammen, die zum Teil mit der Ernährung aufgenommen werden müssen während einige Aminosäuren der Körper selbst herstellen kann.

Aus den mehr als 20 Aminosäuren sind acht Aminosäuren essentiell, d.h. sie werden aus proteinreichen Ernährungsquellen bezogen und im Körper verwertet. Der Anteil des Proteins, den der Körper verwerten kann, wird in mit der Biologischen Wertigkeit gemessen. Als Richtwert mit einer biologischen Wertigkeit von 100 dient das Vollei, welches alle essentiellen Aminosäuren in einer optimalen Mischung enthält.

Zu den essentiellen Aminosäuren zählen

Isoleucin (Ile)
– Wichtig für: Muskelaufbau, Immunsystem, Wundheilung, Hormonregulierung
– Enthalten in: Rindfleisch, Fleisch, Fisch, Käse, Walnüsse, Hülsenfrüchte, Erdnüsse, Cashewkerne, Erbsen, Linsen

Leucin (Leu)
– Wichtig für: Insulinausschüttung, Blutzuckerspiegelregulierung, regt bei Kindern das Wachstumshormon für das Längenwachstum an, Energiespender
– Enthalten in: Hafer, Hirse, Mais, Linsen, Weizenkeime, Walnüsse, Kürbiskerne, Thunfisch, Hülsenfrüchte, Rindfleisch, Sojabohnen  

Lysin (Lys)
– Wichtig für: Proteinaufbau, Fettverbrennung, Calciumeinbau in Knochen, Bildung Kollagen, Zellteilung, Wundheilung
– Enthalten in: Eier, Lachs, Geflügel, Fleisch, Linsen, Erbsen, Haferflocken, Kürbiskerne, Vollkornprodukte

Methionin  (Met)
– Wichtig für: Bildung Adrenalin und weiterer Aminosäuren, Antioxidans
– Enthalten in: Paranüsse, Walnüsse, Sesam, Eier, Spinat, Brokkoli, Fisch, Sojabohnen, Paranüsse, Geflügel, Sesam

Phenylalanin (Phe)
– Wichtig für: Bildung Proteine und Hormone, Blutdruck, Wachstum, Funktion Nieren, Bildung Blutkörperchen
– Enthalten in: Lachs, Geflügel, Fleisch, Eier, Kürbiskerne, Walnüsse, Sojabohnen, Erbsen

Threonin (Thr)
– Wichtig für: Bildung Antikörper und Proteine, Aufbau Knochen, Bestandteil vom Kollagen
– Enthalten in: Geflügel, Rindfleisch, Lachs, Eier, Erbsen, Sojabohnen, Spinat, Walnüsse, Karotten, Papaya

Tryptophan (Trp)
– Wichtig für: Blutgerinnung, Wundheilung, Stoffwechsel, Baustein von Serotonin (Glückshormon), Melatonin (Schlafhormon), Leberfunktion
– Enthalten in: Kakao, Schokolade, Bananen, Erbsen, Cashewnüsse, Fleisch, Fisch, Spinat, Haferflocken, Reis, Karotten, Tomaten, Kürbiskerne

Valin  (Val)
– Wichtig für: Zentralnervensystem, Ausschüttung Insulin und Wachstumshormon, Blutzuckerregulierung, Immunsystem
– Enthalten in: Eier, Käse, Haferflocken, Dinkel, Reis, Walnüsse, Erbsen, Kakao, Geflügel, Rindfleisch, Lachs

Arginin (Arg) nur für Kinder essentiell
– Wichtig für: Gefässerweiterung, Blutversorgung der Organe, Blutdruck, Entgiftung Ammoniak, Immunsystem
– Enthalten in: Geflügel, Fisch, Milch, Erbsen

Histidin (His) nur für Kinder essentiell, semi-essentiell für Erwachsene
– Wichtig für: Bildung von Histamin (Immunabwehr), Sauerstofftransport, PH-Wert-Pufferung   
– Enthalten in: Rindfleisch, Lachs, Thunfisch, Käse, Weizenkeime, Erbsen, Erdnüsse, Walnüsse, Linsen, Sojabohnen, Kürbiskerne, Reis

Zu den nicht essentiellen Aminosäuren zählen

Alanin  Ala 
– Wichtig für: Energielieferant, Abbau von Ammoniak 
– Enthalten in: Fleisch, Milchprodukte, Soja, Reis, Eier, Mais, Hafer

Asparagin (Asn)
– Wichtig für: Entgiftung durch Anregung der Nierenfunktion, Neurotransmitter
– Enthalten in: Hülsenfrüchte, Kartoffeln, Getreideprodukte, Spargel

Asparaginsäure (Asp)
– Wichtig für: Neurotransmitter in den Synapsen, Ammoniakentgiftung, Harnstoffzyklus  
– Enthalten in: Fleisch, Eier, Kartoffeln, Kokosnüsse, Spargel

Cystein (Cys)
– Wichtig für: Glutathion (körpereigenes Antioxidans), Fettverbrennung, Funktion der Sehzellen, Knorpel, Knochen, Haut, Zellmembran, Nervensystem, Herzfunktion
– Enthalten in: Haare, Haut, Nägel, Bestandteil von  Fleisch, Geflügel, Lachs, Eier, Milchprodukte, Hafer, Knoblauch, Zwiebeln, Mais

Glutamin (Gln)
– Wichtig für: Energiequelle, Förderung des Muskelaufbaus und verhindert den Muskelabbau, Zellen des   Immunsystem, Bestandteil des Antioxidans Glutathion
– Enthalten in: Fleisch, Milchprodukte, Weizenprodukte, Soja

Glutaminsäure (Glu)
– Wichtig für: Neurotransmitter im Zentralnervensystem, Entgiftung von Ammoniak, Muskelaufbau, Immunsystem
– Enthalten in: Fisch, Quark, Käse, Soja, Tomaten

Glycin (Gly)
– Wichtig für: Bildung Glutathion, Haut, Haare, Knorpel, Produktion Hämoglobin, Immunsystem, Gallensäure, Regulierung   Blutzuckerspiegel, Bestandteil DNA, Hämoglobinstoffwechsel, Bestandteil des Antioxidans Glutathion
– Enthalten in: Fleisch, Geflügel, Leber, Gelatine, Hafer, Kürbiskerne 

Prolin (Pro)
– Wichtig für: Knochen, Knorpel, Sehnen, Bindegewebe, Regeneration von Knochen- und Knorpelentzündungen 
– Enthalten in: Fleisch, Milchprodukte, Weizenprodukte, Fruchtsaft

Serin (Ser)
– Wichtig für: Zellmembrane, Nervensystem, Muskelkontraktion, Gedächtnisleistung
– Enthalten in: Milchprodukte, Eier, Hafer, Mais, Erdnüsse, Sojabohnen

Tyrosin (Tyr)
– Wichtig für: Baustein für Adrenalin und Noradrenalin, Signalübertragung Insulin, Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3), Melaninproduktion, Neurotransmitter
– Enthalten in: Fleisch, Geflügel, Lachs, Eier, Milch, Kürbiskerne, Sojabohnen, Käse, Erbsen

Das sind die Aufgaben der Proteine im Körper

Proteine sind im Körper an vielen Stoffwechselprozessen beteiligt, sie bauen neue Zellen auf und reparieren bereits bestehende Zellen. Je nachdem, welche Funktion sie im Körper erfüllen, werden sie einem Proteintyp zugeordnet.

Strukturproteine bilden das Gerüst einer jeden Zelle und geben Geweben ihre Festigkeit. Beispiele für Strukturproteine sind Keratin (Bindegewebe und Knorpel), Kollagen (Haare und Nägel) und Elastin (elastische Fähigkeit von Blutgefässen). 

Speicherproteine dienen als Energiequelle, wenn in Hungerzeiten keine Fette oder Kohlenhydrate mit der Ernährung aufgenommen werden. Außerdem werden Speicherproteine benötigt, um bestimmte Stoffe im Körper zu speichern. Eisen z.B. kann nur mithilfe des Speicherproteins Ferritin im menschlichen Organismus gespeichert werden.

Transportproteine haben ihre Funktion Sauerstoff und Fett durch den menschlichen Organismus zu transportieren. Hämoglobin, Albumin und Myoglobin sind typische Transportproteine.

Schutzproteine sind z.B. Antikörper des Immunsystems, welche Krankheitserreger bekämpfen. Eine weitere Funktion von Schutzproteinen ist die Blutgerinnung. Bei Verletzungen wird das Protein Fibrinogen in Fibrin umgewandelt, welches in der offenen Wunde ein gitterartiges Netz bildet, so dass Blutplättchen sich darin verfangen und die Blutung gestoppt wird.

Kontraktile Proteine sorgen dafür, dass sich Muskeln zusammenziehen können, ansonsten ist eine Fortbewegung nicht möglich. Myosin und Aktin sind typische kontraktile Proteine.

Enzyme spielen für den Stoffwechsel eine bedeutende Rolle, in dem sie biochemische Reaktionen im Körper auslösen. Ein Beispiel für Enzyme sind Verdauungsenzyme wie beispielsweise das Pepsin.

Hormone sind kurze Proteinketten mit weniger als 100 Aminosäuren, die im Körper Stoffwechselvorgänge steuern. Beispiele für Hormone sind die beiden Schilddrüsenhormone Trijodthyronin (T3) und Thyroxin (T4), Insulin, Adrenalin und Glucagon.

 

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Literatur und Quellen

Robert O. Young, Shelley Redford Young – Die pH-Formel für das Säure-Basen-Gleichgewicht
https://gigasnutrition.com/de/blog/780-23-studien-zu-kohlenhydratarmen-und-fettarmen-diaten-teil-1
http://www.ernaehrung.de/tipps/fettstoffwechselstoerungen/fett14.phphttps://www.ufop.de/rapsoel-and-ernaehrung/ernaehrungsinfos-fuer-experten/rapsoel-informationen/fette-und-herz-kreislauf-erkrankungen/
https://www.netdoktor.de/ernaehrung/eiweiss/
https://eatsmarter.de/blogs/ingo-froboese/proteine-wie-viele-brauchen-wir-wirklich
https://www.fr.de/ratgeber/gesundheit/wann-eiweiss-nicht-mehr-gesund-sondern-viel-11118604.html
https://www.quarks.de/gesundheit/ernaehrung/machen-eiweisse-besonders-satt/