Was steckt in der Nahrung?

Unsere Nahrung besteht aus Nährstoffen, die für unser Überleben unerlässlich sind. Sie liefern Energie, sie dienen als Baustoffe und sind Teil der Stoffwechselprozesse in unserem Körper. Wissen über Nahrungsmittel hilft uns, eine gute Auswahl zu treffen.

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Was uns Etiketten verraten

Woher weiß man eigentlich, woraus sich unsere Lebensmittel zusammensetzen? Dabei müssen wir zwischen den Zutaten und den Bausteinen dieser Zutaten (diese finden sich auf Verpackungen unter den Nährwertinformationen) unterscheiden. Beispielsweise besteht Naturjoghurt aus den Zutaten Milch und Bakterienkulturen. Aber woraus setzt sich Milch zusammen? Ein Teil der Bestandteile wird in Nährwerttabellen angeführt. Gesetzlich verpflichtend müssen hier 7 Bestandteile aufgelistet werden. Damit Lebensmittel vergleichbar sind, bezieht man sich dabei immer auf 100 g (bzw. auf 100 mL).

Die Verpackung eines Naturjoghurts.
Die Verpackung eines Lebensmittels…
Zutatenetikett eines Naturjoghurts
… informiert unter anderem über die Nährwerte und Zutaten.

Die Nährwertangaben informieren über den Energiegehalt, den Massenanteil an energieliefernden Hauptnährstoffen (Makronährstoffe: Kohlenhydrate, Fette und Eiweiß) und den Salzgehalt.

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Welches Lebensmittel ist hier gesucht?

Schaffst du es, alle Lebensmittel zu den angegebenen Nährwerttabellen zu finden?

Im Joghurt gibt es Inhaltsstoffe, die in der Nährwertangabe in Abbildung 2 nicht aufgeführt sind. In der Milch liegen verschiedene Eiweiße, v.a. Kaseine und Molkenproteine, vor. Den größten Anteil an Kohlenhydraten macht der Milchzucker (Laktose) aus. Auch weitere Nährstoffe wie Vitamine und Mineralstoffe sind nicht aufgelistet. Weißt du, welcher Inhaltsstoff den Hauptbestandteil ausmacht, aber nicht angeführt ist? Es ist Wasser!

Inhaltsstoffe von Joghurt
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Mit folgendem Experiment kannst du aus Kasein einen Kleber herstellen:

Rezept

Joghurt selbst herstellen? Das ist ganz einfach!

Zutaten: saubere Schraubdeckelgläser (z. B. 3 x 500 mL), 1 L Milch, 1 Becher Naturjoghurt, 1 Thermometer, 1 Esslöffel, 1 Topf, 1 Herdplatte

Zubereitung: Die Milch wird in den Topf gegeben und auf 90 °C erhitzt (nicht kochen). Danach lässt man sie auf etwa 40 °C abkühlen. Die Milch wird in die Schraubdeckelgläser gefüllt. In jedes Glas rührt man 1 EL Naturjoghurt ein. Die Gläser werden gut verschlossen. Die noch warmen Gläser werden in die Bettdecke eingeschlagen (Vorsicht, die Gläser sollen aufrecht stehen bleiben). Ungefähr 9 Stunden später ist das Joghurt fertig.

Tipp: Auf die gleiche Weise kannst du eine Art Joghurt aus Soja herstellen. Dazu brauchst du nur 1 L Soja-Getränk und 1 Becher „Sojajoghurt“.

Energieliefernde Nährstoffe

Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße liefern nicht nur Energie. Sie sind auch Baustoffe und wichtig für die Stoffwechselprozesse im Körper. Wir müssen daher ausreichend von diesen Nährstoffen aufnehmen. Für unsere Gesunderhaltung ist es aber auch wichtig, auf die Qualität zu achten.

Kohlenhydrate

Aus Kohlenhydraten kann rasch Energie gewonnen werden. Die Energiegewinnung erfolgt bei der Zellatmung.

Zellatmung
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O
Traubenzucker Sauerstoff Kohlenstoffdioxid Wasser

Kohlenhydrate werden nach ihrer Kettenlänge eingeteilt. In unseren Nahrungsmitteln sind vor allem Einfachzucker (z. B. Traubenzucker, Fruchtzucker), Zweifachzucker (z. B. Haushaltszucker, Milchzucker) und Vielfachzucker (z. B. Stärke) zu finden.

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Traubenzucker kann als lineare Struktur…
… oder in einer Ringform vorliegen.

Einfachzucker verknüpfen sich in ihrer ringförmigen Struktur zu Zweifachzucker (z. B. Milchzucker) oder zu langen Ketten (z. B. bei Stärke).

Milchzucker ist ein Zweifachzucker aus den Bausteinen Traubenzucker und Schleimzucker.
Stärke besteht aus Traubenzucker-Molekülen, die in einer unverzweigten, schraubigen Struktur (Amylose) und in einer verzweigten Form (Amylopektin) angeordnet sind.
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Der Hauptteil der aufgenommenen Kohlenhydrate sollte langkettig (am besten gebunden an Ballaststoffe in Vollkornprodukten) sein. Diese halten lange satt und wirken sich positiv auf unseren Blutzuckerspiegel aus.

Haushaltszucker (Saccharose) wird aus Zuckerrüben oder Zuckerrohr gewonnen.
Haushaltszucker (Saccharose) wird aus Zuckerrüben oder Zuckerrohr gewonnen.
Stärke ist das wichtigste Kohlenhydrat in unserer Ernährung. Am besten nimmt man sie über Vollkornprodukte zu sich.
Stärke ist das wichtigste Kohlenhydrat in unserer Ernährung. Am besten nimmt man sie über Vollkornprodukte zu sich.

Fette

Der Hauptteil der über die Nahrung aufgenommenen Fette sind Triglyceride. Diese bilden sich durch die Verknüpfung von Glycerol mit 3 Fettsäuren.

Fettsäuren zählen zur Stoffklasse der Carbonsäuren.
Schematischer Aufbau eines Triglycerids.

Fettsäuren unterscheiden sich in ihrer Länge und in der Anzahl der Doppelbindungen. Gesättigte Fettsäuren tragen nur Einfachbindungen. Bei ungesättigten Fettsäuren liegt mindestens 1 Doppelbindung vor.

Gesättigte Fettsäuren tragen keine Doppelbindung. Fettsäuren mit mind. 1 Doppelbindung sind ungesättigt.

Fette sind Bausteine der Zellmembran, sie schützen unsere Organe und unterstützen den Erhalt der Körpertemperatur. Für eine abwechslungsreiche, ausgewogene Ernährung ist es wichtig, ausreichend ungesättigte Fettsäuren aufzunehmen. Diese finden sich vor allem in pflanzlichen Ölen (z. B. Olivenöl, Leinöl, Walnussöl) und Nüssen.

Pflanzliche Öle liefern wertvolle Fettsäuren für unsere Ernährung.
Pflanzliche Öle liefern wertvolle Fettsäuren für unsere Ernährung.
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Eiweiße (Proteine)

Eiweiße sind wichtige Baustoffe in unserem Körper. Beispielsweise bauen sie Haut, Muskeln, Sehnen, Knorpel, Knochen, Organe, Blutzellen, Enzyme und Hormone auf. Aminosäuren sind die Bausteine der Eiweiße. In ihnen kommt, neben den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, immer auch Stickstoff vor.

Aminosäuren bestehen aus einem zentralen C-Atom, an dem ein H-Atom, eine Aminogruppe, eine Carboxy-Gruppe und eine Seitenkette (die die Aminosäure bestimmt) gebunden sind.
Die Aminosäure Leucin muss über die Nahrung zugeführt werden. Sie ist wichtig für die Energiebereitstellung in den Muskeln.

Aminosäuren verknüpfen sich durch die Abspaltung von Wasser über Peptidbindungen zu langen Ketten.

Aminosäuren verbinden sich durch Wasserabspaltung. Es entsteht eine Peptidbindung.

Es gibt 20 Aminosäuren, die die Eiweiße im menschlichen Körper aufbauen. Von Eiweißen spricht man, wenn mind. 100 Aminosäuren miteinander verbunden sind. Diese Aminosäureketten nehmen eine komplexe räumliche Anordnung ein.

dreidimensionale Struktur von Hämoglobin
Die dreidimensionale Struktur von Proteinen (hier: Hämoglobin) ist komplex.

Damit man von allen notwendigen Aminosäuren ausreichend aufnimmt, sollte man verschiedene eiweißreiche Lebensmittel auswählen. Beispiele sind Hülsenfrüchte (wie Bohnen, Linsen, Kichererbsen, Soja), Fleisch, Milchprodukte und Eier.

Hülsenfrüchte sind eine wertvolle pflanzliche Eiweißquelle.
Hülsenfrüchte sind eine wertvolle pflanzliche Eiweißquelle.
Fleisch, Milch und Eier sind gute tierische Eiweißquellen.
Fleisch, Milch und Eier sind gute tierische Eiweißquellen.
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Energiewürmer

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Weitere Nahrungsinhaltsstoffe

Weitere Nährstoffe sind Wasser, Mineralstoffe und Vitamine.

Wasser dient als Baustoff, es sorgt für den Stoff- und Wärmetransport, es befeuchtet (z. B. die Augen) und ist Teil vieler Stoffwechselprozesse. Da wir täglich Wasser über die Haut, die Lunge und das Ausscheidungssystem (die Harnwege) abgeben, ist es wichtig, ausreichend zu trinken (mind. 1,5 L pro Tag).

Der Wasseranteil im Körper nimmt im Laufe des Lebens ab.
Der Wasseranteil im Körper nimmt im Laufe des Lebens ab.
Ausreichend Wasser aufzunehmen, ist wichtig.
Es ist wichtig, ausreichend Wasser aufzunehmen.

Mineralstoffe und Vitamine werden als Mikronährstoffe bezeichnet. Der Körper benötigt sie in weit geringeren Mengen als die Makronährstoffe. Es ist aber wichtig, ausreichend von diesen aufzunehmen, da sie als Baustoffe und Wirkstoffe fungieren.

Mineralstoffe sind anorganische Nährstoffe. Sie liegen als Ionen oder in Form anorganischer Verbindungen vor. Abhängig davon, in welchen Mengen sie im Körper vorkommen, werden sie in Mengenelemente (z. B. Calcium, Magnesium, Chlor) und Spurenelemente (z. B. Cobalt, Zink) eingeteilt.

Vitamine sind unterschiedliche organische Verbindungen, die vom Körper nicht oder nicht ausreichend hergestellt werden können. Vitamine werden in wasserlöslich (z. B. B-Vitamine) und fettlöslich (Vitamine A, D, E, K) eingeteilt.

Zeigt das Kristallgittermodell von Natriumchlorid
Mineralstoffe (z. B. Natrium- und Clorid-Ionen im Kochsalz) sind anorganische Substanzen.
Valenzstrichformel von Vitamin C
Vitamine (hier: Vitamin C) sind komplexe organische Verbindungen.
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Mineralstoff oder Vitamin?
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Darüber hinaus gibt es wertvolle Nahrungsinhaltsstoffe, die förderlich für unsere Gesundheit sind. Ballaststoffe sind unverdauliche Nahrungsbestandteile, die wichtig für unsere Darmflora (Mikrobiom im Darm) sind. Diese besteht aus Kleinstlebewesen (v. a. Bakterien), die die Verdauung und das Immunsystem unterstützen. Darüber hinaus produzieren sie Vitamine wie Biotin und Folsäure. Weiters gibt es wichtige Schutzstoffe, die in Pflanzen vorkommen. Beispielsweise wirken sie zellschützend und unterstützen das Immunsystem.

Ballaststoffe wie in Vollkornprodukten, Nüssen, Pilzen, Obst und Gemüse unterstützen unsere Gesundheit.
Ballaststoffe wie in Vollkornprodukten, Nüssen, Pilzen, Obst und Gemüse unterstützen unsere Gesundheit.
Pflanzliche Lebensmittel beinhalten Schutzstoffe, <sb-unit>z. B.</sb-unit> Carotinoide in Tomaten, Paprika, Karotten und Orangen.
Pflanzliche Lebensmittel beinhalten Schutzstoffe, z. B. Carotinoide in Tomaten, Paprika, Karotten und Orangen.
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