Nährstoffe und Ernährung im Überblick
Nährstoffe: Nährstoffe sind einfache Stoffe in Nahrungsmitteln, die für die Verwirklichung organischer Prozesse entscheidende Funktionen erfüllen.
Versorgung: Die Versorgung ist der Einbau von Nährstoffen in den Körper und ein freiwilliger Prozess, den viele Formen des Essens haben.
Ernährung: Die Nutzung der Umwandlung von Nährstoffen, die Lebewesen als Nährstoffe erhalten, ist ein unwillkürlicher Prozess und die einzige Form, wie alle Lebewesen sich ernähren, da wir Heterotrophen sind.
Merkmale der Nährstoffe
Nährstoffe haben drei Funktionen:
- Energetische Funktion: Durch die Zellatmung wird organische Substanz mit Sauerstoff kombiniert, wodurch Wasser und Kohlendioxid entstehen und ATP gebildet wird. Die wichtigsten Energielieferanten sind Kohlenhydrate, Lipide und in Extremfällen Proteine.
- Strukturelle Funktion: Die Herstellung von Proteinen und anderen Biomolekülen dient dem Aufbau, der Reparatur, dem Wachstum und der Geweberegeneration. Dazu zählen Mineralien, Proteine und Wasser.
- Regulatorische Funktion: Sie kontrollieren die Prozesse im Körper. Dazu gehören Vitamine, Wasser und Mineralien.
Einstufung der Nährstoffe
Nach Einstufung unterscheidet man:
1. Organische Nährstoffe
Sie enthalten Kohlenstoff als grundlegendes Element und werden von Lebewesen produziert. Zu ihnen gehören:
Kohlenhydrate
Kohlenhydrate (Kohlenstoffhydrate) haben eine energetische und strukturelle Funktion. Sie werden wie folgt eingeteilt:
- Monosaccharide: Die einfachsten Zucker, die nicht weiter aufgespalten werden können. Sie schmecken süß. Beispiel: Glucose, der zelluläre Brennstoff.
- Disaccharide: Zusammengesetzt aus zwei Monosacchariden, schmecken süß. Beispiele: Lactose (Milchzucker) und Saccharose (Haushaltszucker).
- Polysaccharide: Aus vielen Monosacchariden aufgebaut, schmecken nicht süß. Beispiele: Stärke als Energiereserve der Pflanzen, Cellulose als Bestandteil der Zellwände mit struktureller Funktion (die wir nicht verdauen können; Ballaststoffe beugen vielen Krankheiten vor) und Glykogen als Energiereserve der Tiere.
Lipide
Lipide sind wasserunlösliche organische Nährstoffe und die wichtigste Quelle der Energiereserve, vor allem im Fettgewebe. Acylglyceride bestehen aus Fettsäuren:
- Gesättigte Fettsäuren: Sie erhöhen den Cholesterinspiegel im Blut.
- Ungesättigte Fettsäuren: Sie sind gesund und tragen zur Senkung des Cholesterinspiegels im Blut bei.
2. Anorganische Nährstoffe
Sie enthalten keinen Kohlenstoff als grundlegendes Element, sind aber für das Leben unentbehrlich.
Wasser
Wasser ist der Hauptbestandteil lebender Organismen (ca. 3/4) und hat eine strukturelle Funktion. Es ist Bestandteil von Organen und Strukturen, reguliert Prozesse und ersetzt Flüssigkeiten, die durch Schweiß, Urin und Tränen verloren gehen.
Mineralien
Mineralien sind in Obst und Gemüse reichlich vorhanden und haben strukturelle sowie regulatorische Funktionen.
- Kalzium: Milchprodukte, Trockenfrüchte und Hülsenfrüchte sind gut für Knochen und Zähne.
- Phosphor: Fleisch, Fisch und Hülsenfrüchte sind gut für das Gedächtnis.
- Eisen: Rinderleber u. a. sorgt für ein gutes Aussehen und verhindert Anämie.
Fette
- Feste Fette bei Raumtemperatur enthalten gesättigte Fettsäuren, z. B. Speck, Butter.
- Flüssige Fette bei Raumtemperatur enthalten ungesättigte Fettsäuren, z. B. Olivenöl und Palmöl.
- Cholesterin: Es ist in tierischen Produkten enthalten. In kleinen Mengen ist es für die Bildung einiger Hormone notwendig.
Proteine: Proteine sind wichtige Nährstoffe mit strukturellen und funktionellen Aufgaben. Sie bestehen aus Aminosäuren und werden im Körper zum Aufbau von Geweben und Organen verwendet. Sie kommen in Hülsenfrüchten, Fisch, Fleisch, Eiern (Ovalbumin) sowie in Milch (Kasein) vor.
Vitamine: Vitamine werden nicht aus Kohlenhydraten, Lipiden oder Proteinen abgeleitet und sind nur in kleinen Mengen notwendig, müssen aber täglich mit der Nahrung aufgenommen werden. Sie werden unterteilt in:
- Fettlösliche Vitamine: z. B. Vitamin A.
- Wasserlösliche Vitamine: z. B. Vitamin C, das in Zitrusfrüchten enthalten ist.
Brennwert der Nährstoffe
Kohlenhydrate und Proteine liefern jeweils ca. 4,2 kcal pro Gramm, Lipide ca. 9,3 kcal pro Gramm. Der Energiegehalt von Lebensmitteln wird in kcal oder cal gemessen. Die wichtigsten Kalorienquellen sind Lipide und Fette, gefolgt von Kohlenhydraten, hauptsächlich Glukose, und Proteinen, die vor allem zum Erhalt und Aufbau der Körperstruktur dienen.
Grundumsatz
Der Grundumsatz ist die Energie, die für den Erhalt lebenswichtiger Funktionen in Ruhe täglich benötigt wird. Er hängt von Geschlecht, Alter, Größe, Gewicht und körperlicher Aktivität ab.
Lebensmittelgruppen
Ein Nahrungsmittel ist ein komplexes Gemisch, das alle Nährstoffe enthält und aus natürlichen oder verarbeiteten Quellen stammt. Man unterteilt sie in 7 Gruppen:
- Milchprodukte: Milch, Joghurt und Käse sind kalziumreich und strukturell wichtig.
- Fleisch: Fleisch, Eier und Fisch sind proteinreich und strukturell wichtig.
- Knollen, Trockenfrüchte und Hülsenfrüchte: reich an Kohlenhydraten und energetisch wichtig, außerdem proteinhaltig.
- Gemüse: reich an Mineralien und Vitaminen, regulatorisch wichtig.
- Obst: reich an Mineralien und Vitaminen, regulatorisch wichtig.
- Brot, Nudeln, Reis, Getreide und Mehl: reich an Kohlenhydraten, energetisch wichtig.
- Fette, Butter und Öl: reich an Lipiden, energetisch wichtig.
Ökologische Lebensmittel
Ökologische Lebensmittel stammen von natürlichen Standorten und werden ohne Düngemittel oder Pestizide erzeugt. Sie sind teurer.
Konservierung von Lebensmitteln
Kälte
- Kühlung: Niedrige Temperaturen von 2 bis 7 °C verlangsamen das Wachstum von Mikroorganismen; die Haltbarkeit beträgt einige Tage.
- Einfrieren: Temperaturen von -6 °C bis -7 °C; die Haltbarkeit beträgt mehrere Monate.
Hitze
- Pasteurisieren: Abtöten bestimmter Mikroorganismen bei ca. 80 °C.
- Sterilisieren: Abtöten aller Mikroorganismen bei Temperaturen bis 100 °C und darüber.
Trocknung
Durch Entzug des Wassers werden Mikroorganismen am Transport gehindert. Beispiel: Trocknen durch Aussetzen an der Luft oder Entwässern durch Hitze.
Zusatzstoffe
Dies sind chemische Substanzen, die Lebensmitteln zugesetzt werden, damit sie länger haltbar bleiben, z. B. Konservierungsstoffe in Konserven.
- Verfallsdatum: Das Datum, bis zu dem das Lebensmittel nicht verzehrt werden darf.
- Mindesthaltbarkeitsdatum: Das Datum, ab dem das Lebensmittel bestimmte Eigenschaften verlieren kann.
Ausgewogene Ernährung
Eine Diät ist die Menge an Lebensmitteln, die für eine bestimmte Zeit verzehrt wird. Eine ausgewogene Ernährung deckt den Energiebedarf und die funktionellen und strukturellen Anforderungen des Körpers. Wer sein Gewicht halten möchte, sollte Lebensmittel aus allen Gruppen zu sich nehmen. Ballaststoffe erleichtern den Darmtransit und beugen Darmkrebs vor.
Mittelmeer-Diät: Sie basiert auf Olivenöl, frischen saisonalen Lebensmitteln, Fisch, Fleisch in Maßen, Hülsenfrüchten und Gewürzen.