Kohlenhydrate oder Saccharide sind Biomoleküle. Die vier Hauptklassen von Biomolekülen sind Kohlenhydrate, Proteine, Nukleotide und Lipide. Kohlenhydrate sind die häufigsten von den vier.
Kohlenhydrate, die auch als "Kohlenhydrate" bekannt sind, spielen in lebenden Organismen, einschließlich des Energietransports, eine Rolle. Sie sind auch strukturelle Komponenten von Pflanzen und Insekten.
Kohlenhydratderivate sind an der Fortpflanzung, dem Immunsystem, der Entwicklung von Krankheiten und der Blutgerinnung beteiligt.
Schnelle Fakten über Kohlenhydrate
- "Saccharid" ist ein anderes Wort für "Kohlenhydrat".
- Lebensmittel mit hohem Gehalt an Kohlenhydraten gehören Brot, Nudeln, Bohnen, Kartoffeln, Reis und Getreide.
- Ein Gramm Kohlenhydrat enthält ungefähr 4 Kilokalorien
- Kohlenhydrate mit hohem glykämischen Index (GI) gelangen schnell als Glukose in den Blutkreislauf
- Der Wechsel zu einer Diät mit niedrigem GI verbessert die Chance auf ein gesundes Gewicht und einen gesunden Lebensstil
Was sind Kohlenhydrate?
Kohlenhydrate, auch Saccharide oder Kohlenhydrate genannt, sind Zucker oder Stärken. Sie sind eine wichtige Nahrungsquelle und eine Schlüsselform von Energie für die meisten Organismen.
Sie bestehen aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen.
Zwei basische Verbindungen bilden Kohlenhydrate:
Aldehyde: Dies sind doppelt gebundene Kohlenstoff- und Sauerstoffatome sowie ein Wasserstoffatom.
Ketone: Dies sind doppelt gebundene Kohlenstoff- und Sauerstoffatome sowie zwei zusätzliche Kohlenstoffatome.
Kohlenhydrate können sich zu Polymeren oder Ketten verbinden.
Diese Polymere können funktionieren als:
- langfristige Lebensmittelspeichermoleküle
- Schutzmembranen für Organismen und Zellen
- die wichtigste strukturelle Unterstützung für Pflanzen
Die meisten organischen Stoffe auf der Erde bestehen aus Kohlenhydraten. Sie sind an vielen Aspekten des Lebens beteiligt.
Typen
Es gibt verschiedene Arten von Kohlenhydraten. Sie umfassen Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide.
Monosaccharide
Dies ist die kleinste mögliche Zuckereinheit. Beispiele umfassen Glucose, Galactose oder Fructose. Glucose ist eine wichtige Energiequelle für eine Zelle. "Blutzucker" bedeutet "Glukose im Blut".
In der menschlichen Ernährung gehören dazu:
- Galactose, am leichtesten in Milch und Milchprodukten erhältlich
- Fructose, meist in Gemüse und Obst
Disaccharide
Disaccharide sind zwei miteinander verbundene Monosaccharidmoleküle, beispielsweise Lactose, Maltose und Sucrose.
Die Bindung eines Glucosemoleküls mit einem Galactosemolekül erzeugt Lactose. Lactose wird häufig in Milch gefunden.
Die Bindung eines Glucosemoleküls mit einem Fructosemolekül erzeugt ein Saccharosemolekül.
Saccharose findet sich in Tafelzucker. Es ist oft ein Ergebnis der Photosynthese, wenn das von Chlorophyll absorbierte Sonnenlicht mit anderen Verbindungen in Pflanzen reagiert.
Polysaccharide
Verschiedene Polysaccharide wirken als Nahrungsspeicher in Pflanzen und Tieren. Sie spielen auch eine strukturelle Rolle in der Pflanzenzellwand und im zähen äußeren Skelett von Insekten.
Polysaccharide sind eine Kette von zwei oder mehr Monosacchariden.
Die Kette kann sein:
- verzweigt, so dass das Molekül wie ein Baum mit Ästen und Zweigen aussieht
- unverzweigt, wo das Molekül eine gerade Linie ist
Polysaccharidmolekülketten können aus Hunderten oder Tausenden von Monosacchariden bestehen.
Glykogen ist ein Polysaccharid, das Menschen und Tiere in Leber und Muskeln speichern.
Stärken sind Glukosepolymere, die aus Amylose und Amylopektin bestehen. Reiche Quellen umfassen Kartoffeln, Reis und Weizen. Stärken sind nicht wasserlöslich. Menschen und Tiere verdauen sie mit Amylaseenzymen.
Cellulose ist einer der wichtigsten strukturellen Bestandteile von Pflanzen. Holz, Papier und Baumwolle bestehen meist aus Zellulose.
Einfache und komplexe Kohlenhydrate
Sie haben vielleicht von einfachen und komplexen Kohlenhydraten gehört.
Monosaccharide und Disaccharide sind einfache Kohlenhydrate und Polysaccharide sind komplex.
Einfache Kohlenhydrate sind Zucker. Sie bestehen aus nur einem oder zwei Molekülen. Sie liefern eine schnelle Energiequelle, aber der Verbraucher fühlt sich bald wieder hungrig. Beispiele umfassen Weißbrot, Zucker und Süßigkeiten.
Komplexe Kohlenhydrate bestehen aus langen Ketten von Zuckermolekülen. Vollkorn und Lebensmittel, in denen noch Ballaststoffe enthalten sind, sind komplexe Kohlenhydrate. Sie neigen dazu, Sie länger zu füllen, und sie gelten als gesünder, da sie mehr Vitamine, Mineralstoffe und Ballaststoffe enthalten. Beispiele sind Obst, Gemüse, Hülsenfrüchte und Vollkornnudeln.
Ernährung
Brot, Nudeln, Bohnen, Kartoffeln, Kleie, Reis und Getreide sind kohlenhydratreiche Lebensmittel. Die meisten kohlenhydratreichen Lebensmittel haben einen hohen Stärkegehalt. Kohlenhydrate sind die häufigste Energiequelle für die meisten Organismen, einschließlich Menschen.
Wir könnten unsere gesamte Energie aus Fetten und Proteinen beziehen, wenn wir müssten. Ein Gramm Kohlenhydrate enthält ungefähr 4 Kilokalorien (kcal), die gleiche Menge wie Protein. Ein Gramm Fett enthält etwa 9 kcal.
Kohlenhydrate haben jedoch andere wichtige Funktionen:
- Das Gehirn braucht Kohlenhydrate, insbesondere Glukose, weil Neuronen nicht Fett verbrennen können
- Ballaststoffe bestehen aus Polysacchariden, die unser Körper nicht verdaut
Die Ernährungsrichtlinien der Vereinigten Staaten (USA) 2015-2020 empfehlen, 45 bis 65 Prozent des Energiebedarfs aus Kohlenhydraten zu beziehen, und maximal 10 Prozent sollten aus einfachen Kohlenhydraten stammen, also Glukose und einfachen Zuckern.
High-Carb oder Low-Carb-Diät?
Alle paar Jahrzehnte treten einige "Durchbrüche" auf, und den Menschen wird geraten, "alle Fette zu meiden" oder "Kohlenhydrate zu vermeiden".
Kohlenhydrate waren und bleiben ein essentieller Bestandteil jeder menschlichen Ernährung.
Kohlenhydrate und Fettleibigkeit
Einige argumentieren, dass der weltweite Anstieg der Fettleibigkeit mit einer hohen Aufnahme von Kohlenhydraten verbunden ist. Eine Reihe von Faktoren trägt jedoch zu diesem Problem bei:
Diese beinhalten:
- eine Verringerung der körperlichen Aktivität
- ein höherer Konsum von Junk Food
- ein höherer Verbrauch von Lebensmittelzusatzstoffen wie Farbstoffen, Geschmacksverstärkern und künstlichen Emulgatoren
- weniger Stunden schlafen jede Nacht
- ein Anstieg des Lebensstandards
Stress kann auch ein Faktor sein. Eine Studie fand heraus, dass das Molekül Neuropeptid Y (NPY), das der Körper bei Stress freisetzt, Y2-Rezeptoren in den Fettzellen des Körpers "aufschließen" kann und die Zellen stimuliert, in Größe und Anzahl zu wachsen.
In schnell wachsenden Ländern wie China, Indien, Brasilien und Mexiko steigt die Fettleibigkeit, da sich Lebensstandard und Ernährungsgewohnheiten ändern.
Wenn diese Populationen schlanker waren, waren ihre Diäten kohlenstoffreicher als jetzt. Sie nahmen auch mehr Naturprodukte und weniger Junk Food zu sich, waren körperlich aktiver und schliefen jede Nacht länger.
Was ist mit Diätnahrung?
Viele Promotoren von Diäten mit hohem oder niedrigem Kohlenhydratgehalt fördern gebrandete und verarbeitete Produkte als Hilfsmittel zur Gewichtsabnahme, wie beispielsweise Nahrungsriegel, Pulver. Diese enthalten oft Farbstoffe, künstliche Süßstoffe, Emulgatoren und andere Zusatzstoffe, ähnlich wie Junk-Food.
Wenn die Verbraucher dieser Produkte körperlich inaktiv bleiben, können sie vorübergehende Gewichtsabnahme sehen, aber wenn sie die Diät beenden, wird das Gewicht wieder zunehmen.
Wie können Kohlenhydrate zu Diabetes führen?
Wenn eine Person Kohlenhydrate konsumiert, bricht das Verdauungssystem einige von ihnen in Glukose.Diese Glukose tritt in das Blut und erhöht Blutzucker, oder Glukose, Ebenen. Wenn der Blutzuckerspiegel ansteigt, setzen Betazellen in der Bauchspeicheldrüse Insulin frei.
Insulin ist ein Hormon, das unsere Zellen dazu bringt, Blutzucker für Energie oder Speicherung zu absorbieren. Da die Zellen den Blutzucker absorbieren, beginnt der Blutzuckerspiegel zu sinken.
Wenn der Blutzuckerspiegel unter einen bestimmten Punkt fällt, geben Alphazellen in der Bauchspeicheldrüse Glucagon frei. Glucagon ist ein Hormon, das die Leber in die Lage versetzt, Glykogen, einen in der Leber gespeicherten Zucker, freizusetzen.
Kurz gesagt, Insulin und Glucagon helfen, den Blutzuckerspiegel in Zellen, insbesondere in den Gehirnzellen, zu halten. Insulin bringt überschüssige Blutzuckerspiegel nach unten, während Glucagon die Werte wieder erhöht, wenn sie zu niedrig sind.
Wenn der Blutzuckerspiegel zu schnell zu hoch ansteigt, können die Zellen schließlich fehlerhaft werden und nicht richtig auf die Anweisungen des Insulins reagieren. Mit der Zeit brauchen die Zellen mehr Insulin, um zu reagieren. Wir nennen das Insulinresistenz.
Nachdem viele Jahre lang hohe Insulinspiegel produziert wurden, können sich die Betazellen in der Bauchspeicheldrüse abnutzen. Die Insulinproduktion sinkt. Irgendwann kann es ganz aufhören.
Auswirkungen der Insulinresistenz
Insulinresistenz kann zu einer Vielzahl von gesundheitlichen Problemen führen, darunter:
- Hypertonie oder Bluthochdruck
- hohe Blutfettwerte oder Triglyceride
- niedrige Werte von "gutem" HDL-Cholesterin
- Gewichtszunahme
- eine Reihe von chronischen Krankheiten
Dies ist bekannt als metabolisches Syndrom, und es ist mit Typ-2-Diabetes verbunden.
Verringerung des Risikos für das metabolische Syndrom
Langfristige Blutzuckerkontrolle reduziert die Wahrscheinlichkeit, ein metabolisches Syndrom zu entwickeln.
Möglichkeiten, dies zu tun, gehören:
- natürliche Kohlenhydrate verbrauchen
- gute Schlafgewohnheiten
- regelmäßiges Training
Die Kohlenhydrate in Obst und Gemüse, Hülsenfrüchte, Vollkornprodukte, und so weiter neigen dazu, im Vergleich zu den Kohlenhydraten in verarbeiteten Lebensmitteln langsamer in den Blutkreislauf einzutreten.
Die Kohlenhydrate in Schrott und verarbeiteten Lebensmitteln und Getränken können dazu führen, dass sich eine Person schneller wieder hungrig fühlt, da sie die Glukose- und Insulinproduktion schnell ansteigen lassen. Natürliche Nahrungsmittel, die Kohlenhydrate enthalten, tun dies weniger wahrscheinlich.
Die sogenannte Mittelmeerdiät ist reich an Kohlenhydraten aus natürlichen Quellen sowie einer moderaten Menge an Tier- oder Fischprotein.
Dies hat eine geringere Auswirkung auf den Insulinbedarf und die nachfolgenden Gesundheitsprobleme verglichen mit der amerikanischen Standarddiät.
Kohlenhydrate werden für eine gute Gesundheit benötigt. Diejenigen, die aus natürlichen, unverarbeiteten Nahrungsmitteln wie Obst, Gemüse, Hülsenfrüchten, Vollkornprodukten und einigen Getreidearten stammen, enthalten auch essentielle Vitamine, Mineralstoffe, Ballaststoffe und wichtige Phytonährstoffe.
Der glykämische Index
Kohlenhydrate, die den Blutzuckerspiegel schnell ansteigen lassen, sollen einen hohen glykämischen Index (GI) haben, während solche mit einem milderen Effekt auf den Blutzuckerspiegel einen niedrigeren GI-Wert haben.
Kohlenhydrate treten als Glukose mit unterschiedlichen Raten in die Blutbahn ein.
- High-GI-Kohlenhydrate gelangen schnell als Glukose in den Blutkreislauf
- Kohlenhydrate mit niedrigem GI treten langsam ein, da sie länger brauchen, um verdaut und abgebaut zu werden
Auf lange Sicht sind Speisen mit niedrigem GI zusammen mit Sport und regelmäßigem Schlaf besser für die Erhaltung von Gesundheit und Körpergewicht.
Kohlenhydrate mit niedrigem GI sind verbunden mit:
- weniger Gewichtszunahme
- bessere Kontrolle von Diabetes und Blutzucker
- gesündere Cholesterinwerte im Blut
- geringeres Risiko von Herzerkrankungen
- bessere Kontrolle des Appetits
- verbessern die körperliche Ausdauer
Diät mit niedrigem GI
Ein Faktor, der den GI-Wert eines Nahrungsmittels erhöht, ist der Mahl- und Mahlprozess, der oft nicht mehr als das stärkehaltige Endosperm oder den inneren Teil des Samens oder Korns verlässt. Dies ist hauptsächlich Stärke.
Dieser Prozess eliminiert auch andere Nährstoffe wie Mineralien, Vitamine und Ballaststoffe.
Um einer Diät mit niedrigem GI zu folgen, essen Sie mehr unraffinierte Nahrungsmittel wie:
- Hafer, Gerste oder Kleie zum Frühstück, je weniger raffiniert, desto besser
- Vollkornbrot
- brauner Reis
- viel frisches Obst und Gemüse
- frische, ganze Frucht statt Saft
- Vollkornnudeln
- Salate und rohes Gemüse
Junk Food, verarbeitete Lebensmittel und Lebensmittel mit zu vielen Zusatzstoffen sollten vermieden werden.
Empfehlungen
Wir brauchen Kohlenhydrate für die Gesundheit, aber sie müssen die richtige Art von Kohlenhydraten sein.
Nach einer ausgewogenen Ernährung, die unverarbeitete Kohlenhydrate enthält, und genug Schlaf und körperliche Aktivität zu haben, führt eher zu einer guten Gesundheit und einem angemessenen Körpergewicht als Konzentration auf oder Beseitigung eines bestimmten Nährstoffes.
