1. Einleitung
In Österreich sind etwa 3% der Bevölkerung Vegetarier, wobei
der Prozentsatz zwischen verschiedenen sozialen Schichten sehr
variieren kann (bei Studenten bis zu 7%). Viele Untersuchungen
haben gezeigt, dass das Verhältnis bei ca. 60% Frauen und 40%
Männern liegt. In England ernähren sich schon über 7% (3,5 Mio.)
der Bevölkerung vegetarisch; davon 17,5% vegan - Tendenz steigend.
>1.1 Entwicklungsgeschichte
der Ernährung des Menschen
Die artgerechte Ernährung des Menschen kann man aus der Ernährungsweise
seiner Vorfahren sowie von seinen anatomischen und physiologischen
Gegebenheiten ableiten. Von den noch heute lebenden Naturvölkern
weiß man, dass einige fast ausschließlich von tierlicher Nahrung
leben, einige sich aber auch rein pflanzlich ernähren. Im Laufe
der Evolution haben sich die Vorfahren der Menschen an die jeweilige
Nahrungsverfügbarkeit angepasst (Verdauungstrakt, Stoffwechsel).
gemeinsamer Vorläufer aller Primaten |
vor 60 Mio. Jahren |
Eichhörnchengroße Lebewesen, die primär Insekten
verzehren |
erste Primaten |
vor 50 Mio. Jahren |
Einige Primaten beginnen vorwiegend Früchte
zu essen -> sie leben auf Bäumen und ernähren sich von
Blättern und Früchten (auch Insekten; wegen der sehr geringen
Menge aber ernährungsphysiologisch unbedeutsam) |
Australopitecus |
vor 5-2 Mio. Jahren |
Australopitecus lebt in der Savanne
und ernährt sich überwiegend von pflanzlicher Kost; der
Anteil tierlicher Kost (Kleinlebewesen) nahm in dieser Zeit
zu (ob aus Jagd oder nur gefundenen Tierkadavern ist unklar) |
Homo habilis
erster Vertreter der Gattung Mensch |
vor 2 Mio. Jahren |
Durch spezielle Steinwerkzeuge zur Jagd steigt
der Fleischverzehr an. Die pflanzliche Nahrung steht dabei
jedoch immer noch im Vordergrund. |
neolithische Revolution |
vor 10.000 Jahren |
Beginn das Ackerbaus: Der pflanzliche Anteil
der Nahrung liegt immer noch bei 90%. |
Gegen Ende des Neolithikums |
4500 - 2000 v.Chr. |
Der Anteil tierlicher Nahrung steigt durch
die Domestikation von Nutztieren weiter an. |
Die relativ kurze Zeitspanne (ca. 6000 Jahre = 200 Generationen)
in der der Mensch sich von einer überwiegend pflanzlichen Ernährung
auf einen steigenden tierlichen Anteil seiner Ernährung und auf
den Verzehr von Milch umstellte wird als zu kurz für eine vollständige
genetische Anpassung an die neuen Bedingungen angesehen (siehe
z.B. die weite Verbreitung der Milchzucker(=Lactose)unverträglichkeit).
Es lässt sich folgern, dass die natürliche Ernährung des Menschen
eine überwiegend pflanzliche mit geringem Verarbeitungsgrad ist.
Die Energiezufuhr muss dabei an die körperliche Aktivität angepasst
werden.
Zum
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>1.2 Anatomische
und physiologische Unterschiede und Gemeinsamkeiten des Menschen
mit Pflanzenfressern (Herbivoren) und Fleischfressern (Carnivoren)
Organe/
Funktionen |
Pflanzenfresser
(Herbivoren) |
Mensch |
Fleischfresser
(Carnivoren) |
|
Mundöffnung |
klein, Hautfalten bzw. Backentaschen |
klein, Backentaschen |
weit, teilweise bis zum Kiefergelenk |
Kaubewegung des Unterkiefers |
senkrecht und waagrecht |
senkrecht und waagrecht |
nur senkrecht |
Zähne |
schneiden und mahlen |
schneiden und mahlen |
reißen und festhalten |
Zunge |
muskulös, kräftig, rauh |
muskulös, kräftig, rauh |
dünn |
Speichelsekretion |
viel |
viel |
wenig |
PH-Wert des Speichels |
alkalisch |
alkalisch |
sauer |
Speichelenzyme |
Amylase, Pytalin |
Ptyalin zur Getreide-
Vorverdauung |
keine |
Gärmagen |
teilweise mehrere |
keinen |
keinen |
Magensäure-
Sekretion |
schwach |
10mal schwächer als bei Karnivoren |
stark |
Verweildauer im Magen |
lang |
lang |
kurz |
Darmoberfläche |
Zotten |
Zotten |
glatt |
Dickdarmmuskeln |
Tänien, Haustren |
Tänien, Haustren |
keine Tänien, Haustren |
Verhältnis von Darm:Körperlänge |
groß
z.B. Schaf 20 |
Relativ groß
12 |
klein
z.B. Wolf 4 |
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2. Energie- und
Nährstoffversorgung bei veganer Ernährung
Gesundheit bzw. Krankheit eines Menschen ist untrennbar mit seiner
Ernährung verbunden. Diese sollte sich nach den jeweiligen Bedürfnissen
des Menschen orientieren, reich an essentiellen Nährstoffen und
Schutzstoffen dagegen arm an Schadstoffen sein.
Es ist inzwischen erwiesen, dass eine geringere Aufnahme von
Lebensmitteln tierlichen Ursprungs zu einer Verbesserung des Gesundheitszustandes
beiträgt. Der gesundheitsfördernde Nutzen einer rein pflanzlichen
Ernährung ist dagegen umstritten. Die Frage, ob eine konsequente
vegetarische Ernährung tatsächlich zu gesundheitsschädlichen Mängeln
an einzelnen essentiellen Nährstoffen führt, wird im folgenden
behandelt.
Eine Ernährungsweise sollte aus ernährungsphysiologischer und
medizinischer Sicht folgende Aspekte erfüllen:
- Sicherstellung der Nährstoffversorgung
- Erhaltung bzw. Verbesserung der Gesundheit
- Vermeidung unerwünschter Nebeneffekte
- Eignung für alle Lebensphasen und Bevölkerungsgruppen
- Vorteile bzw. keine Nachteile in ihren Auswirkungen auf Gesundheit
und Wohlbefinden gegenüber anderen Kostformen
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2.2 Nahrungsenergie
Die Nahrungsenergieaufnahme in Österreich ist in den letzten
Jahrzehnten immer weiter angestiegen und übersteigt im Durchschnitt
die empfohlene Zufuhr deutlich. Hyperkalorische Ernährung ist
für die Entstehung von Übergewicht und, in der Folge, für eine
Vielzahl ernährungsabhängiger Erkrankungen mit verantwortlich.
Vegetarier überschreiten die empfohlene Nahrungsenergieaufnahme
allerdings nur selten, u. zwar wegen:
- überwiegend ballaststoffreicher Ernährung
- der ausgeprägteren Kontrolle des eigenen Essverhaltens
- der oft ausgeprägteren körperlichen Betätigung im Vergleich
zum Bevölkerungsdurchschnitt
Besonders bei veganer Ernährung werden überwiegend Nahrungsmittel
mit vergleichsweise niedriger Energiedichte verzehrt, sie sind
jedoch prinzipiell in der Lage, den Energiebedarf zu decken. In
bestimmten Lebensphasen mit erhöhtem Energiebedarf (Kleinkinder,
Stillzeit, Schwangerschaft) sollte aber besonders auf eine adäquate
Ernährung (Nährstoffdichte und Energiezufuhr) geachtet werden.
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>2.2.1 Kohlenhydrate
Sie sind die Hauptenergielieferanten und werden eingeteilt in:
Monosaccharide bzw. Einfachzucker (3-9 Kohlenstoffatome):
- Glucose (Traubenzucker) z.B. in Trauben
- Fructose (Fruchtzucker) z.B. in Obst
- Pentose (Fünferzucker; etwa Ribose, Xylose, Arabinose) z.B.
als Bestandteile von Nukleinsäuren oder Pflanzengummis
Disaccharide entstehen bei der Verknüpfung zweier gleicher
oder unterschiedlicher Monosaccharide:
- Maltose (Malzzucker) z.B. in Zuckerrüben, fällt auch bei der
Verdauung von Stärke im Magen - Darm - Trakt an
- Saccharose ist aus Glucose und Fructose zusammengesetzt und
wird auch Rohr- oder Rübenzucker genannt (in Marmeladen, Gebäck,
Schokolade usw.)
- Lactose (Milchzucker) ist aus Glucose und Galactose zusammengesetzt
und ist das einzige Kohlenhydrat der Milch
Oligosaccharide bestehen aus 3-10 Einzelbausteinen:
- Maltotriose (drei Glucoseeinheiten) entsteht bei der Verdauung
und ist auch im Stärkesirup enthalten
- Raffinose (Galactose-Glucose-Fructose) z.B. in Zuckerrüben
- Kestose (Glucose-Fructose-Fructose) z.B. in Bienenhonig
- Stachyose und andere finden sich vor allem in Hülsenfrüchten
Polysaccharide (komplexe Kohlenhydrate, mehr als 10 Kohlenhydratbausteine):
- Stärke (nur aus Glucosebausteinen aufgebaut) ist als Reservekohlenhydrat
in Kartoffeln, Getreide und zahlreichen Gemüsen vorhanden
- Glykogen (tierliche Stärke) ist strukturell eng mit einer
Form der Stärke verwandt und hat nur geringe Bedeutung
Kohlenhydrate sind fast ausschließlich in pflanzlichen Lebensmittel
vorhanden.
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2.2.1.1 Stoffwechsel und Funktion
der Kohlenhydrate
Kohlenhydrate werden bei der Verdauung zu Monosacchariden zerlegt,
weil sie nur in dieser Form durch die Darmwand absorbiert werden
können. Glucose stellt dabei das einzige qualitative Kohlenhydrat
im Blut dar. Durch den erhöhten Blutglucosespiegel kommt es zur
Freisetzung des Hormons Insulin, das den Einstrom von Glucose
in die Körperzellen bewirkt und glucoseverbrauchende Reaktionen
verstärkt:
- Synthese von Nukleinsäuren (Desoxyribose, Ribose)
- Energiegewinnung (Bildung von ATP); nicht alle Organe sind
in der Lage ihre Energie aus der Oxidation von Fettsäuren zu
gewinnen
- Aufbau von Schleimstoffen, Zellmembranen und anderer Körperbestandteile
- Bildung (Synthese) der Bindegewebsgrundsubstanz
- Biosynthese nicht-essentieller Aminosäuren (Bereitstellung
der Kohlenstoffskelette)
- Energiespeicherung in Form von Glycogen in Muskulatur und
Leber
Die Folgen mangelnder Kohlenhydratzufuhr
Kohlenhydrate sind eigentlich keine essentiellen Nahrungsbestandteile,
da sie im Stoffwechsel des Menschen aus bestimmten Aminosäuren
gebildet werden können. Um aber Stoffwechselkomplikationen zu
vermeiden, muss eine bestimmte Menge zugeführt werden.
Der Gesamtglycogenspeicher des Menschen beträgt ca. 400g was etwa
für die Versorgung für einen Tag reicht. Bei längerem Fasten oder
einseitiger Ernährung muss Glucose aus glucoplastischen Aminosäuren
oder körpereigenen Protein neu synthetisiert werden. Auch das
beim Abbau von Körperfett entstehende Glyzerin findet Verwendung.
Die dabei entstehenden Fettsäuren können nur teilweise verwertet
werden.
Die Folgen überhöhter Kohlenhydratzufuhr
Obwohl der allgemeine Kohlenhydratanteil der Nahrung drastisch
abgenommen hat ist die Saccharosezufuhr immer mehr angestiegen.
Oft wird angeführt, dies würde im Zusammenhang mit vielen Zivilisationskrankheiten
(z.B. Zahnkaries) stehen. Im Bezug auf Zahnkaries lässt sich auch
ein mehr oder weniger direkter Zusammenhang nachweisen. Saccharosereiche
Nahrungsmittel (also z.B. Mehlspeisen, Süßigkeiten, Schokolade)
weisen oft eine hohe Energie- aber geringe Nährstoffdichte auf
und können daher zu einem Mangel an Vitaminen und Mineralstoffen
in der Ernährung führen. Bei bedarfsgerechter Zufuhr dieser Nährstoffe
ist allerdings eine überhöhte Kohlenhydratzufuhr nicht schädlich,
da Kohlenhydrate nur begrenzt zum Fettansatz verwendet werden
können.
2.2.1.2 Empfehlungen und Status
50-60% der Nahrungsenergie (ca. 230-280g/d) sollte in Form von
Kohlenhydraten aufgenommen werden. Der Saccharoseanteil sollte
dabei auf 10% (höchstens 50g/d) begrenzt sein.
Bei Veganern liegt der Anteil in verschiedensten Erhebungen im
empfohlenen Bereich, während er bei Vegetariern und Nicht-Vegetariern
meist darunter liegt. Die Saccharoseaufnahme ist dabei oft sehr
niedrig.
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>2.2.2 Fette
Zu den Fetten zählen eine Reihe unterschiedlich strukturierter
Substanzen die in Wasser unlöslich, in organischen Lösungsmitteln
jedoch löslich sind. Neben verseifbaren (durch Natronlauge spaltbare
Fettkomponenten) gibt es auch unverseifbare Fettanteile.
Den überwiegenden Teil der Lipide in Nahrungsmitteln und im menschlichen
Organismus stellen Triglyceride mit 95-98%.
Fettsäuren werden eingeteilt in
- Kurzkettige Fettsäuren (bis 4 C-Atome, die als Nahrungsbestandteil
zwar unbedeutend sind, beim bakteriellen Abbau der Ballaststoffe
im Dickdarm in größeren Mengen entstehen.
- Mittelkettige Fettsäuren (6 - 12 C-Atome), die in Nahrungsfetten
nur in geringen Mengen vorkommen und für die leichte Verdaubarkeit
der Stoffe verantwortlich sind.
- Langkettige Fettsäuren (Mehr als 12 C-Atome)
Ein ernährungsphysiologisch wichtigeres Einteilungskriterium
ist der Sättigungsgrad der Fettsäuren.
Mehrfach ungesättigte Fettsäuren (mehr als eine Doppelbindung)
können im menschlichen Organismus nicht gebildet werden. Da die
beiden Fettsäuren Linolsäure und alpha-Linolensäure sind daher
essentielle Nahrungsbestandteile, sie müssen also mit der Nahrung
aufgenommen werden. Sie sind eine Vorstufe für viele Gewebshormone
und werden in biologische Membranen eingebaut (bestimmen z.B.
Permeabilitäts-Eigenschaften).
Der P/S-Quotient (polyunsaturated fatty acids/saturated
fatty acids) gibt das Verhältnis von mehrfach ungesättigten Fettsäuren
zu gesättigten Fettsäuren an. Tierliche Fette enthalten überwiegend
gesättigte Fettsäuren (nur bis zu 11% mehrfach ungesättigte),
während Pflanzenfette meist hohe Anteile an ungesättigten Fettsäuren
(bis zu 74,5%) haben. Dies zeigt sich an ihrem flüssigen Charakter.
Der P/S-Quotienten nimmt dann sehr hohe Werte an - z.B. 8,7 bei
Safloröl. Bei der üblichen Durchschnittskost liegt er bei etwa
0,5 wobei ein Wert über 1 wünschenswert wäre.
Weitere wesentliche Fettbestandteile sind:
- Terpene (z.B. Vitamin A, E, K)
- Steroide (z.B. Vitamin D)
Cholesterin ist ein Steroid das ausschließlich durch Lebensmittel
tierlichen Ursprungs zugeführt werden kann, vom Menschen selbst
aber vor allem in Leber und Darmschleimhaut in ausreichender Menge
selbst synthetisiert werden kann. Die körpereigene Cholesterinsynthese
passt sich dabei der alimentären Zufuhr an.
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2.2.2.1 Stoffwechsel und Funktion
der Fette
Die verschiedenen Fettbestandteile erfüllen unterschiedliche
Funktionen im Organismus:
- Bildung von Depotfett (Energiespeicher, Wärme-Isolator, Druckpolster
z.B. bei Niere und Augapfel); Energiedichte: 37kj/g (= 9kcal/g)
- Synthese von Vitamin D
- Träger fettlöslicher Vitamine
- Synthese von Gallensäuren
- Energiegewinnung (Bildung von ATP)
- Synthese von Membranbestandteilen (z.B. Phospholipide, Cholesterin)
- Synthese von Eicosanoiden aus essentiellen Fettsäuren, die
den Blutfluss modulieren und somit das Risiko für Herzinfarkt
und Schlaganfälle beeinflussen.
Das Problem, wasserunlösliche Fette im wässrigen Milieu des Organismus
zu verdauen erfordert eine eigene Verarbeitungsmethode:
Der Hauptort für Fettverdauung ist der obere Dünndarm. Hier werden
die Nahrungsfette mit Hilfe von Gallensäuren emulgiert. Triglyceride
werden freie Fettsäuren und 2-Monoglyceride gespalten und mit
anderen Produkten der Fettverdauung (z.B. Cholesterin) zu mikroskopisch
kleinen Micellen zusammengelagert. Diese werden dann in die resorbierende
Zelle aufgenommen und zu einem großen Teil reverestert.
Um die Fette im wässrigen Milieu der Lymphe und des Blutes transportieren
zu können werden sie in der Darmzelle mit einer dünnen Proteinschicht
umgeben (-> Chylomikronen = eine Art von Lipoproteinen).
Von großer Bedeutung für den Fettstoffwechsel ist der Cholesterinspiegel
im Plasma. Steigt dieser, erhöht sich das Risiko, an atherosklerotischen
Erkrankungen zu erkranken. Er ist von der Cholesterinzufuhr
mit der Nahrung und sehr stark von dem P/S-Quotienten der Nahrungsfette
abhängig. Die Aufnahme von Fetten mit hohem P/S-Quotienten kann
den Cholesterinspiegel senken.
Die Folgen mangelnde Fettzufuhr
Fette sind mit Ausnahme der mehrfach ungesättigten Fettsäuren
und der Vitamine A, D, E, und K keine essentiellen Nahrungsbestandteile.
Daher existiert kein eigentlicher Fettmangel. Es ist jedoch kaum
möglich, ohne Fette eine adäquate Fettzufuhr zu erreichen. Bei
einer fettfreien Kost müssten neben Kohlenhydraten auch Aminosäuren
zur Energieversorgung verwendet werden. Daraus resultiert ein
erhöhter Anfall stickstoffhaltiger Verbindungen (z.B. Harnstoff)
und eine verminderte Proteinausnutzung (geringere biologische
Wertigkeit der Proteine).
Die unzureichende Zufuhr von essentiellen Fettsäuren führt dazu,
dass gesättigte oder nur einfach ungesättigte Fettsäuren als Ersatz
in Membranen eingesetzt werden und Eicosanoide gebildet werden,
die andere biologische Eigenschaften haben. Klinische Symptome
dafür sind Hautschäden, Nierenschäden, Fortpflanzungsstörungen
und verzögerte Wundheilung.
Die Folgen überhöhter Fettzufuhr
Eine direkte Verbindung zwischen überhöhter Fettzufuhr und der
Entstehung bestimmter Erkrankungen lässt sich nur schwer herstellen.
Sicher ist sie aber für die energetische Überernährung und damit
für Übergewicht und Adipositas (Fettsucht) verantwortlich. Diese
führen wiederum etwa zu Bluthochdruck, Hypercholesterinämie oder
Gicht. Diese Faktoren erhöhen das Risiko für atherosklerotische
Erkrankungen.
Außerdem wird immer wieder festgestellt, dass eine hohe Fettzufuhr
in ursächlichem Zusammenhang mit der Entstehung bestimmter Krebserkrankungen
(Dickdarm, Prostata, weibliche Brust) stehen.
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2.2.2.2 Empfehlungen und Status
Es wird empfohlen, den Fettanteil in der Nahrung auf 30% der
Energiezufuhr zu begrenzen. Bei Erwachsenen entspricht das etwa
2400kcal/d (=80g) für Männer und 2000kcal (67g) für Frauen. Außerdem
sollte man nicht mehr als 300mg/d Cholesterin zuführen. 3,5% des
Energiebedarfs sollte mit essentiellen Fettsäuren gedeckt werden.
Um das Atheroskleroserisiko zu senken sollte der Wert allerdings
deutlich überschritten werden.
Die Fettzufuhr von Veganern liegt praktisch ausnahmslos im empfohlenen
Rahmen oder darunter. Die Energiezufuhr liegt bei Veganern allgemein
relativ niedrig. Vegetarier haben durchschnittlich eine höhere
Fettzufuhr als Veganer und überschreiten oft die empfohlene Menge,
liegen aber im Schnitt immer noch in einem günstigeren Bereich
als Mischköstler.
Die Cholesterinaufnahme bei Veganern ist völlig unbedeutend,
da sie nur pflanzliche (cholesterinfreie) Nahrung zu sich nehmen.
Der P/S-Quotient erreicht meist den empfohlenen Wert von 1 oder
überschreitet ihn. Durch die überdurchschnittliche Zufuhr essentieller
Fettsäuren ergibt sich jedoch ein erhöhter Bedarf an Vitamin E.
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>2.2.3 Proteine (Eiweiße)
Proteine sind hochmolekulare Verbindungen mit komplexer räumlicher
Struktur, die aus Aminosäuren aufgebaut sind. 20 verschiedene
Aminosäuren werden in verschiedenster Kombination zum Aufbau der
Proteine verwendet. Verschiedene Proteine haben unterschiedliche
physiologische Eigenschaften.
Proteine sind Bestandteil jeder Zelle, vom einfachsten einzelligen
Mikroorganismus bis zu tierlichen und pflanzlichen Zellen. Es
gibt:
- einfach zusammengesetzte Proteine (z.B. Albumine des Blutes
oder Gluteline des Weizens)
- Proteine, die neben Aminosäuren noch Komponenten wie Kohlenhydrate
oder Lipide enthalten (z.B. Blutgruppensubstanzen oder andere
Bestandteile biologischer Membranen)
Der Proteingehalt verschiedener Nahrungsmittel ist sehr variabel.
Nahrungsmittel tierlicher Herkunft sind reich an Proteinen, während
pflanzliche Lebensmittel mit Ausnahme der Hülsenfrüchte wenig
Protein enthalten.
Wie groß der Beitrag eines 'Nahrungsmittels zur Proteinversorgung
ist, hängt von 3 weiteren Faktoren ab:
- Die Verfügbarkeit des Proteins, die von der Beschaffenheit
der Lebensmittel und der räumlichen Struktur des Proteins abhängig
ist. Proteine aus pflanzlichen Lebensmitteln sind schlechter
verdaulich als solche tierlichen Ursprungs.
- Durch Erhitzen der Nahrung wird der Zugang für Verdauungsenzyme
erleichtert.
- Das jeweilige Aminosäuremuster
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2.2.3.1 Stoffwechsel und Funktion
der Proteine
Aufgenommene Proteine werden im Magen-Darm-Trakt von verschiedenen
Verdauungsenzymen in kleinere Fragmente zerlegt und durch den
Magensaft (Salzsäure) denaturiert und wenige durch Pepsine im
Magensaft gespalten.
Im Dünndarm findet die eigentliche Verdauung statt. Hier spalten
Enzyme der Bauchspeicheldrüse die Aminosäureketten an unterschiedlichen
Stellen so, dass Peptide (= kurze Aminosäureketten) entstehen.
Von Enzymen der Zellen an der Darmwand werden diese dann in einzelne
Aminosäuren zerlegt, sowie in Di- und Tripeptide, die erst in
den Darmzellen zu Aminosäuren zerlegt werden.
Diese gelangen dann zur Leber, die einen Teil für den eigenen
Stoffwechsel nutzt. Der Rest wird den anderen Organen zugeführt.
In den Körperzellen haben sie folgende Funktionen:
- Energiegewinnung (Bildung von ATP): Bei Energieunterversorgung
können Proteine zur Energiegewinnung genutzt werden wobei jedoch
ihre Wertigkeit vermindert wird. Nahrungsprotein kann auch in
Körperfett umgewandelt werden.
- Glucosehomöostase: Einige Aminosäuren können in Glucose umgewandelt
werden.
- Bereitstellung von Aminogruppen für die Bildung stickstoffhaltiger
Verbindungen im Organismus (z.B. Stickstoffblasen der Desoxyribose)
- Bildung von biogenen Aminen und Neurotransmittern zur Regulation
von Körperfunktionen (z.B. Adrenalin)
- Synthese körpereigener Proteine (z.B. Enzyme, Hormone)
Der ernährungsphysiologische Wert eines Nahrungsproteins wird
ausschließlich von seinem Aminosäuremuster (= Relation der im
Protein enthaltenen Aminosäuren zueinander) bestimmt, denn für
die Synthese körpereigener Proteine benötigt der Organismus jeweils
eine bestimmte Menge jeder einzelnen Aminosäure. Steht auch nur
eine einzige benötigte Aminosäure nicht zur Verfügung, so kann
das entsprechende Protein nicht gebildet werden.
Nicht-essentielle Aminosäuren können vom menschlichen Körper
aus Kohlenhydratvorstufen hergestellt werden.
Essentielle Aminosäuren müssen mit der Nahrung zugeführt werden.
Für die Qualität eines Nahrungsproteins sind also sein Gehalt
an essentiellen Aminosäuren und ihr Mengenverhältnis entscheidend.
Die biologische Wertigkeit von Proteinen ist bei solchen in tierlicher
Herkunft höher als bei solchen pflanzlicher. Die biologische Wertigkeit
sagt aus, wie viel Körperprotein prozentual aus Nahrungsprotein
gebildet wird.
Vollei, das Protein mit der höchsten Wertigkeit hat z.B. einen
Wert von 94%, Kartoffeln haben 89%. Oft ist die Wertigkeit nur
geringer, weil eine einzelne Aminosäure nur in geringen Mengen
vorhanden ist -> limitierende Aminosäure.
Mischt man Nahrungsproteine mit unterschiedlichen limitierenden
Aminosäuren, so kann man eine höhere biologische Wertigkeit der
enthaltenen Proteine erreichen. So können durch Mischung von verschiedenen
pflanzlichen Nahrungsmitteln Proteine entstehen, deren Wertigkeit
der tierlicher Proteine gleichkommt oder darüberliegt (z.B. Bohnen
+ Mais ergibt eine Wertigkeit von 99%).
Die Folgen mangelnde Proteinzufuhr
Im Erwachsenenalter kann man körperliche Symptome beobachten,
während im frühen Wachstumsalter auch geistige Beeinträchtigungen
hinzukommen. Das Immunsystem wird geschwächt und auch die Wundheilung
ist gestört.
Von Proteinmangel sind hauptsächlich jene betroffen, die einen
erhöhten Proteinbedarf haben (Kleinkinder, Schwangere, Stillende),
er ist aber in westlichen Industrieländern praktisch nicht zu
beobachten.
Die Folgen überhöhter Proteinzufuhr
Bei Proteinüberversorgung ist eine erhöhte Bildung von Harnstoff
und eine gesteigerte Nierenfunktion erforderlich. Außerdem muss
mehr Calcium mit dem Urin ausgeschieden werden, was die Bildung
von Osteoporose (Knochenmarkschwund) begünstigt.
Da ein Großteil der Proteine von tierlichen Nahrungsmitteln aufgenommen
wird geht mit einer überhöhten Proteinzufuhr oft eine hohe Zufuhr
an Gesamtfett, gesättigten Fettsäuren und Cholesterin einher.
Verarbeitete tierliche Lebensmittel enthalten oft auch hohe Salz-
oder Phosphatmengen, was Herz-Kreislauferkrankungen fördert.
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2.2.3.2 Empfehlungen und Status
Für Erwachsene wird eine Proteinzufuhr von 0,8g/kg Körpergewicht
empfohlen. Es ist aber beobachtet worden, dass 40-50g Protein
pro Tag ausreichen können.
Vegetarier haben durchschnittlich eine niedrigere Proteinzufuhr
als Nicht-Vegetarier. Bei Veganern kann sie noch weit niedriger
liegen. Eine ausreichende Proteinzufuhr ist aber trotzdem gewährleistet.
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2.3 Ballaststoffe
Als Ballaststoffe werden alle Bestandteile der Nahrung bezeichnet,
die von menschlichen Verdauungsenzymen nicht abgebaut werden können.
Nur im Dickdarm werden sie teilweise von Darmbakterien abgebaut.
Sie werden nicht in Einzelbausteine zerlegt und im intermediären
Stoffwechsel umgebaut oder zur Synthese körpereigener Substanzen
herangezogen. -> Sie sind daher durch ihre physiologische Wirkung
definiert.
Die qualitativ wichtigsten Ballaststoffe sind Bestandteile pflanzlicher
Zellen. Sie verleihen den Pflanzen mechanische Stabilität. Die
wichtigsten Ballaststoffe in unserem Raum sind Cellulose, Hemicellulose
und Pektine.
Der Ballaststoffgehalt ist abhängig von:
- Pflanzenart und -sorte
- Dem Pflanzenorgan (Wurzel, Stiel, Blätter, Früchte)
- Der Wachstumsphase
- Den klimatischen Bedingungen
- Der Bodenbeschaffenheit
Besonders viel Ballaststoffe finden sich in Vollgetreiden, hausgemahlenen
Mehltypen und Leguminosen (Hülsenfrüchte). Obst und Gemüse haben
einen deutlich niedrigeren Ballaststoffgehalt, sind aber quantitativ
wichtiger.
Auch die Relation der einzelnen Ballaststoffkomponenten spielt
ernährungsphysiologisch eine wichtige Rolle. Die einzelnen Substanzen
haben unterschiedliche physiologische Wirkungen und müssen daher
in einer abwechslungsreichen Kost alle aufgenommen werden um gesundheitsfördernde
Wirkungen zu haben.
2.3.1 Eigenschaften und Funktion
der Ballaststoffe
Die Effekte der Ballaststoffe sind primär physikalischer Art
und kommen im Gastrointestinaltrakt zum tragen von wo aus sie
in den gesamten Stoffwechsel eingreifen.
- Die Faserstruktur erfordert längeres Kauen -> der Speichelfluß
steigt wodurch die Zähne besser gereinigt werden -> Bicarbonatkonzentration
im Speichel steigt an wobei bakteriell gebildete Säuren, die
sonst das Zahnschmelz angreifen würden neutralisiert werden
- Wasserbindungsvermögen (-> größeres Stuhlvolumen und leichteres
Absetzen von Fäces, Verdünnung potentiell cancerogener Stoffe)
- Die Quellfähigkeit macht den Nahrungsbrei zähflüssiger, sodass
dieser nur langsam von Magen in den Darm abgegeben werden kann.
Daraus resultiert ein längeres Sättigungsgefühl (-> niedrigeres
Körpergewicht)
- Adsorptions- und Ionenbindungsvermögen (Bindung von schädlichen
Gallensäuren, kationischer Verbindungen wie Blei aber auch von
Mineralstoffen)
- Nährsubstrat für die Bakterien des Dickdarms
- Beim Abbau der Ballststoffe entstehen kurzkettige Fettsäuren,
die bis zu 70% als Energielieferant dienen können. Es geht jedoch
durch Ballaststoffe verstärkt Nahrungsenergie mit den Fäces
verloren
Die Folgen mangelnder Ballaststoffzufuhr
Unmittelbare Folgen sind Obstipation (Stuhlverstopfung) und Übergewicht
(bzw. Adipositas = Fettsucht). Diese Faktoren ziehen verschiedene
Erkrankungen nach sich (Atherosklerose, Diabetes mellitus, Krebserkrankungen
des Dickdarms).
2.3.2 Empfehlungen und Status
Es wird empfohlen mindestens 30g/d Ballaststoffe aus einer vielseitigen
Kost zuzuführen. Dieser Wert sollte aber als niedrigste Grenze
angesehen werden.
Der Durchschnitt bei Mischköstlern liegt mit 25,5g/g deutlich
unter der Grenze. Bei Vegetariern wird die empfohlene Menge meist
überschritten. Veganer haben die höchste Ballaststoffzufuhr.
Vegetarier und Veganer erkranken daher nur seltener an den oben
angeführten Zivilisationskrankheiten. Der Verfügbarkeit von Proteinen
und Mineralstoffen wird jedoch teilweise herabgesetzt.
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2.4 Vitamine
Vitamine sind essentielle Verbindungen im Stoffwechsel von Tier
und Mensch, da sie nicht oder nur in geringen Mengen selbst synthetisiert
werden können.
Sie haben keine Bedeutung als Energielieferanten und werden nicht
als Baumaterial für den Organismus verwendet. Ihre Aufgaben liegen
vorwiegend in steuernden und katalytischen Vorgängen im Organismus.
Durch den Mangel eines oder mehrerer Vitamine werden durch ihre
Wirkungsspezifität enzymatische Reaktionen und damit ganze Stoffwechselabläufe
gestört.
Einteilung der Vitamine
Allgemein werden Vitamine in fett- und wasserlösliche Verbindungen
unterteilt.
Fettlösliche Vitamine können oft in großen Mengen im Fettgewebe
und in der Leber gespeichert werden. Ihre Ausscheidungskapazität
ist aber teilweise so gering, dass bei Überdosierungen schwere
Vergiftungserscheinungen auftreten können. Ihre Wirkungsweise
ist komplex und vielfach hormonartig.
Bei wasserlöslichen Vitaminen gibt es hingegen keine echte
Speicherung (Ausnahme B12). Auch Hypervitaminosen treten praktisch
nicht auf.
Vitaminquellen
Pflanzliche Nahrung enthält prinzipiell alle Vitamine mit Ausnahme
von Cobalamin (B12) auf das noch eingegangen wird.
Der Vitamingehalt ist abhängig von:
- Wachstumsphase
- Pflanzenart und -sorte
- Pflanzenteil (z.B. Blatt, Frucht)
- Vegetationsperiode
Zahlreich Darmbakterien sind in der Lage Vitamine zu synthetisieren.
Prinzipiell sind auch Bakterien des menschlichen Dickdarms dazu
in der Lage. Da diese aber erst in tieferen Darmabschnitten sind,
sind dort die Resorptionsverhältnisse für Vitamine ungünstig.
Die Vitaminverfügbarkeit hängt aber nicht nur von der
Menge in einem Nahrungsmittel ab:
- Chemische Konstitution in einem Lebensmittel,
- Lagerung,
- Verarbeitung und Zubereitung eines Lebensmittels und
- Zusammensetzung der Nahrung spielen ebenso eine Rolle
Viele Vitamine reagieren außerdem empfindlich auf:
- Veränderungen des pH-Werts
- Sauerstoff -> sofortiger Verzehr nach der Zubereitung kann
Verluste vermindern
- Licht
- Hitze -> Rohkost enthält im allgemeinen mehr Vitamine als
erhitzte Nahrung
Vitamin reagiert
empfindlich auf |
Säure |
Alkali |
Sauerstoff |
Licht |
Hitze |
Max. Verlust
beim Kochen |
|
A |
Nein |
Nein |
Ja |
Ja |
Ja |
40% |
D |
Ja |
Ja |
Ja |
Ja |
Ja |
40% |
E |
Nein |
Nein |
Ja |
Ja |
Ja |
55% |
K |
Ja |
Ja |
Nein |
Ja |
Nein |
5% |
B1 |
Nein |
Ja |
Ja |
Nein |
Ja |
80% |
B2 |
Nein |
Ja |
Nein |
Ja |
Ja |
75% |
B6 |
Nein |
Nein |
Nein |
Ja |
Ja |
40% |
Pantothen-säure |
Ja |
Ja |
Nein |
Nein |
Ja |
50% |
Biotin |
Nein |
Nein |
Nein |
Nein |
Ja |
60% |
Folsäure |
Ja |
Nein |
Ja |
Ja |
Ja |
100% |
B12 |
Nein |
Ja |
Ja |
Ja |
Nein |
10% |
C |
Nein |
Ja |
Ja |
Ja |
Ja |
100% |
Vitaminmangel
Vitaminmangel führt auf Dauer zu Funktionsstörungen, ist aber
schwer zu erkennen. Klinische Symptome sind Müdigkeit, Abgeschlagenheit
und Leistungsschwäche sowie psychische Merkmale wie Depressionen.
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>2.4.1 Fettlösliche Vitamine
2.4.1.1 Retinol (Vitamin A)
kommt nur in tierlichen Lebensmitteln als fertiges Vitamin vor.
Pflanzliche Lebensmittel enthalten Formen die Provitamincharakter
haben, d.h. erst vom menschlichen Organismus in Vitamin A umgewandelt
werden.
Bedeutung von Vitamin A:
- Beteiligung am Sehvorgang
- Wachstum und Entwicklung von Epithelgewebe
- Reproduktion (Sperma, Plazenta)
- Testosteronproduktion (Hormon der männlichen Keimdrüsen)
- anti-carcinogene Wirkung
Bei einem Mangel treten Sehschwierigkeiten (Nachtblindheit) und
Stoffwechselschwierigkeiten von Haut und Schleimhaut auf.
Bei Hypervitaminosen, die jedoch nur schwer erreichbar sind,
treten Vergiftungserscheinungen auf. Symptome dafür sind Übelkeit
und Muskelkoordinationsschwierigkeiten bis zu Appetitlosigkeit
und Hautschäden.
Pflanzliche Nahrungsquellen für Provitamin A sind vor allem Gemüse
(Karotten, Grünkohl,...).
Empfehlungen liegen bei etwa 1mg Retinoläquivalente/Tag. Dieser
Wert wird in Industrieländern kaum je unterschritten. Auch bei
Veganern treten fast nie Mängel auf. Die Blutkarotinwerte liegen
bei Veganern und Vegetariern höher als die von Mischköstlern,
was eventuell erklären kann, warum sie eine niedrigere Krebsrate
aufweisen als Mischköstler.
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2.4.1.2 Calciferole (Vitamin D)
sind eine Bezeichnung für Steroide, deren Derivate bei der Regulation
des Calciumstoffwechsels und bei der Zelldifferenzierung und Zellproliferation
beteiligt sind. Streng genommen ist Vitamin D kein Vitamin, da
es im Stoffwechsel ausreichend produziert werden kann.
Der Mensch bildet ausgehend von Cholesterin eine Vitamin-Vorstufe
die unter Einwirkung von Licht in aktives Vitamin D umgewandelt
werden kann.
Funktionen sind die Regelung des Calcium- und Phosphathaushaltes
und die Beeinflussung zahlreicher Gewebe.
Bei einem Mangel kommt es zum Absinken des Blutcalciumspiegels.
Die Knochen werden nur unzureichend mineralisiert und es kommt
im Wachstumsalter zu Verformungen des Skeletts, zu Muskelkrämpfen
und zu Veränderungen der Nervenerregbarkeit.
Im Erwachsenenalter kommt es zu Entkalkung des Skeletts, was
zu Knochendeformationen und im schlimmsten Fall zu Knochenschwund
führt.
Nur in einigen pflanzlichen Lebensmitteln kommt das Provitamin
D vor, das bei zu geringer Sonneneinstrahlung genutzt werden kann.
Bei Erwachsenen wird eine Zufuhr von 5µg/d empfohlen, obwohl
Vitamin D bei Sonneneinstrahlung in ausreichenden Mengen selbst
synthetisiert werden kann.
Die Vitamin D-Aufnahme ist bei Vegetariern niedriger als bei
Mischköstlern und bei Veganern liegt sie noch niedriger. Insgesamt
sind aber selbst bei Veganern Mangelerscheinungen selten sofern
sie sich oft und lange genug im Freien aufhalten. Durch eine tägliche
viertelstündige Sonnenbestrahlung von Gesicht und Armen
- es muss sich dabei nicht um direkte Sonneneinstrahlung handeln
- ist eine ausreichende Bedarfsdeckung gewährleistet.
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2.4.1.3 Tocopherole und Tocotrienole (Vitamin
E)
Es gibt 8 verschiedene Substanzen mit Vitamin E-Wirksamkeit.
Verdauung und Resorption sind an die Fettverdauung gekoppelt.
Die Funktion von Tocopherolen ist nur teilweise geklärt. Man
vermutet, dass sie an der Stabilisierung biologischer Membrane
beteiligt sind, an der Regulation genetischer Information und
bei der neuromuskulären Funktion. Außerdem soll Vitamin E das
Karzinomrisiko senken.
Ein Vitamin E-Mangel ist in der Praxis kaum möglich. Dabei könnte
es z.B. zu degenerativen, neurologischen Veränderungen kommen.
Die verschiedenen Tocopherole finden sich in pflanzlichen Nahrungsmitteln,
vor allem in jenen, die ungesättigte Fettsäuren aufweisen.
Empfohlen wird eine Zufuhr von 12mg Tocopherol-Äquivalente/Tag,
die von Mischköstlern allgemein sogar überschritten wird. Da eine
erhöhte Zufuhr ungesättigter Fettsäuren den Bedarf erhöht, benötigen
Vegetarier größere Mengen. Sie sind in der Regel aber ausreichend
versorgt.
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2.4.1.4 Phylochinon und Menachinon (Vitamin
K)
Phylochinon (K1) findet sich in grünen Pflanzen während Menachinone
(K2) vorwiegend von Bakterien (auch von denen im menschlichen
Darm) gebildet werden.
Die Resorption ist an die Fette gekoppelt. Das Speichervermögen
(in Leber, Niere und Knochenmark) reicht nur für 14 Tage.
Ein Mangel äußert sich durch unzureichende Bildung von Gerinnungsfaktoren
und einem Anstieg inaktiver Vorstufen der Proteine. Die Blutgerinnung
wird verzögert und es kommt zu Blutungen.
Die höchsten Gehalte an Phylochinon finden sich in grünen Blättern,
aber auch andere Gemüse und Getreide enthalten Vitamin K. Auch
Menachinon ist in pflanzlicher Nahrung durch anhaftende Bakterien
vorhanden.
Empfohlen wird eine Zufuhr von 1µg/kg Körpergewicht pro Tag.
Eine unzureichende Versorgung ist nur bei sehr geringer Aufnahme
grüner Gemüse zu erwarten was bei Vegetariern so gut wie nie beobachtet
wird.
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>2.4.2 Wasserlösliche Vitamine
2.4.2.1 Ascorbinsäure (Vitamin C)
ist ein Glucosederivat. Chemisch und biologisch bedeutsamstes
Charakteristikum ist die Teilnahme an Stoffwechselprozessen durch
ihr Redoxvermögen. Dabei kann sie oft durch andere Redoxsysteme
ersetzt werden.
Sie wird im oberen Dünndarm durch einfache Diffusion aufgenommen.
Speicherungsmöglichkeiten sind minimal.
Vitamin C kann die Eisenverfügbaekeit erhöhen.
Hohe Gehalte finden sich in frischem Obst und Gemüse. Durch Lagerung,
Blanchieren und Einfrieren wird der Vitamin C-Gehalt jedoch stark
verringert.
Schon bei einer Zufuhr von 10mg/d werden Mangelsymptome vermieden,
empfohlen wird jedoch wegen erhöhtem Bedarf bei Erkrankungen,
Rauchen oder der Einnahme von Medikamenten eine Zufuhr von 75mg/d.
Erhöhte Ascorbinsäurespiegel schützen vor Krebserkrankungen und
Herz-Kreislaufschäden, können jedoch Nebenwirkungen wie Durchfall
oder verminderte Verfügbarkeit anderer Nährstoffe (z.B. Cobalamin,
Kupfer) hervorrufen.
Mangelsymptome sind Leistungsminderung und Erschöpfung bis zu
verzögerter Wundheilung. Skorbut findet sich in den westlichen
Industrieländern fast nicht mehr.
Vegetarier überschreiten meist die empfohlene Menge, woraus sich
eine erhöhte Eisenverfügbarkeit ergibt. Dies wird von Wissenschaftlern
als wünschenswert angesehen.
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2.4.2.2 Thiamin (Vitamin B1)
findet sich in Pflanzen überwiegend in freier Form.
Reserven im menschlichen Körper finden sich nur in Form coenzymatisch
aktivierbarer Vitamere (Halbwertszeit: 9-18 Tage)
Thiamin ist wirksam:
- Beim Abbau verzweigtkettiger Aminosäuren
- Bei der Nervenerregung
- Bei der Reizweiterleitung
- Im Energie- und Kohlenhydratstoffwechsel
Pflanzen, Bakterien und einige Pilzarten enthalten Thiamin in
freier Form.
Auch Vollgetreide enthalten erhebliche Mengen des Vitamins. In
der Praxis ist durch feines Mahlen von Getreide und Schälen von
Reis mit einem Verlust von 30% des Thiamingehaltes zu rechnen.
Der Thiaminbedarf korreliert mit der Nahrungsenergieaufnahme.
Empfohlen wird eine Aufnahme von 0,33mg/1000kcal. Dabei ist eine
kontinuierliche Aufnahme des Vitamins erforderlich.
Bei einem Mangel treten Störungen des oxidativen Stoffwechsels
auf. Symptome sind Ödeme, Beklemmungen und Tachykardie, die zu
akutem Herz-Kreislauf-Versagen führen können. Eine zweite Symptomgruppe
sind Nervenentzündungen, Krämpfe und Lähmungen. Mangelerscheinungen
sind Konzentrationsschwäche bis zu Störungen der Magen-Darm-Funktion.
Studien zeigen, dass Vegetarier im allgemeinen mehr Thiamin aufnehmen
als Nicht-Vegetarier, die meist die empfohlene Menge nicht erreichen.
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2.4.2.3 Riboflavin (Vitamin B2)
findet sich in Lebensmitteln vorwiegend als Coenzym. Die Speicherung
im menschlichen Körper reicht für etwa 2-6 Wochen.
Funktionen hat das Vitamin als Wasserstoffüberträger bei Redoxreaktionen:
- beim Fettsäureabbau
- im Citratcyclus
- in der Atmungskette als Bindeglied zwischen Endabbau der Nährstoffe
und Energiegewinnung
- beim Abbau der Purine
In einigen Gemüsen, Getreidekeimlingen und Vollkornprodukten
finden sich größere Riboflavinmengen.
Der Riboflavinbedarf ist eng mit der Energieaufnahme verbunden.
Empfohlen wird eine Zufuhr von 0,6mg/1000kcal.
Ein Mangel äußert sich an Haut und Schleimhäuten, in schweren
Fällen kann es zu Augenveränderungen und sogar Degenerationen
des Nervengewebes kommen.
Vegetarier haben eine gute Riboflavinaufnahme und auch bei Veganern
ist eine ausreichende Zufuhr des Vitamins möglich und nachgewiesen.
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2.4.2.4 Pyridoxin (Vitamin B6)
Die Gruppe der Vitamin-B6-aktiven Verbindungen umfasst verschiedene
Vitamere, die als substituierende Pyridinderivate aufgefasst werden
können und im Stoffwechsel ineinander überführt werden können.
Eine Speicherung der aktiven Coenzyme ist auf 2-6 Wochen begrenzt.
Seine Funktionen erfüllt das Vitamin im Stoffwechsel der Proteine.
Pyridoxin kann von zahlreichen Mikroorganismen sowie von Pflanzen
gebildet werden und findet sich in größeren Mengen in pflanzlichen
und tierlichen Lebensmitteln. Vollgetreide und Bananen sind gute
Pyridoxinquellen. Ballaststoffe vermindern die Verfügbarkeit um
etwa 5-10%.
Der Vitamin B6-Bedarf ist vom Proteinumsatz abhängig. Empfohlen
wird eine Aufnahme von 0,02mg/g aufgenommenen Nahrungsprotein.
Bei einem Mangel treten psychische Symptome wie Schlaflosigkeit
und Depressionen und physische wie Wachstumsstörungen und Krämpfe
auf.
Bei Vegetariern liegt die Aufnahme, obwohl sie allgemein höher
als bei Nicht-Vegetariern ist, unter dem empfohlenen Wert. Da
Veganer vergleichsweise eine niedrige Proteinzufuhr haben ist
auch ihr Bedarf an Pyridoxin niedriger; es finden sich deshalb
auch hier selten Mangelerscheinungen.
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2.4.2.5 Cobalamin (Vitamin B12)
kann von Bakterien, Pilzen und einigen Algen, nicht jedoch von
höheren Pflanzen gebildet werden und kommt daher in pflanzlicher
Nahrung nicht vor. Lediglich durch bakterielle und mikrobielle
Verunreinigungen oder durch milchsaure Vergärung (z.B. Sauerkraut)
können geringe Mengen in pflanzlicher Mahrung enthalten sein.
Eine bedarfsdeckende Zufuhr kann aber damit offensichtlich erreicht
werden, da Mangelsymptome bei Veganern nicht öfter als bei Mischköstlern
auftreten. Viele Veganer haben aber eine sichere B12-Quelle in
ihren Speiseplan eingebaut (z.B. mit Vitamin B12 versetzte Fruchtsäfte,
Müslis, Müsliriegel, Margarinen, etc.) Ob die aus Lupinen hergestellten
Produkte der Firma Geestland wirklich erhebliche Mengen an dem
Vitamin beinhalten, wie oft behauptet wird, ist noch nicht erwiesen,
aber sehr wahrscheinlich. Auch Spirulina-Präparate enthalten aktives
Vitamin B12 - es ist allerdings möglich, dass die Verfügbarkeit
durch inaktive Vitamin B12-Analoga, die in größeren Mengen in
Spirulina enthalten sind, stark herabgesetzt wird. Einige Bakterien
des Magen-Darm-Traktes produzieren überwiegend Vitamin B12-aktive
Corrinoide. Eine Absorption aus dem Dickdarm, wo sich die vitaminproduzierende
Darmflora befindet, ist jedoch nicht möglich, da das Vitamin über
eigene Resorptionstellen in relevanten Mengen aufgenommen werden
kann. Diese befinden sich aber im letzten Dünnabschnitt, dem Ileum.
Eine Form des Vitamins ist an Reaktionen im Cytosol der Zelle
beteiligt, eine andere an zwei Isomerisierungsreaktionen in den
Mitochondrien. Zwischen Cobalamin- und Folsäurestoffwechsel besteht
eine enge Verbindung. Bei Cobalaminmangel kommt es daher auch
zu einem Mangel an Folsäure.
Die Mangelsymptome sind daher im wesentlichen bei beiden Vitaminen
gleich.
Der Cobalaminbedarf des Menschen beträgt nur etwa 1µg/d. Bei
normaler Speichermenge kommt es erst nach ca. 20 Jahren zu Mangelerscheinungen.
Empfohlen wird eine Aufnahme von 3µg/d.
Bei einem Mangel kommt es zu:
- Verarmung des Organismus an Methionin und Flosäure -> verminderte
Zellteilung
- Überhöhtem Hämoglobingehalt -> Anämie
- Symptomen an Haut und Schleimhaut
- Degeneration der weißen Stränge des Rückenmarks -> Sensibilizätsstörungen
bis zu spastische Krämpfe
- Halluzinationen, Psychosen
Veganer nehmen sehr geringe Mengen (0,3-1,2µg/d) auf, deren Ursprung
meist nicht bekannt ist. Klinische Anzeichen eines Mangels sind
trotzdem nur sehr selten nachweisbar.
(Weitere und ausführlichere Informationen zum Thema Vitamin B12
findest Du bei den "Tips
für EinsteigerInnen - Kapitel #5" und im Infoblatt "Vitamin
B12 - eine Zusammenfassung ernährungswissenschaftlicher Literatur"
zum downloaden im Word 6.0/95-Format bei den Flugblättern.)
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2.4.2.6 Niacin
ist eine zusammenfassende Bezeichnung für Stoffe, die im Stoffwechsel
beim Abbau der essentiellen Aminosäure Tryptophan gebildet werden.
Die Klassifizierung als Vitamin trifft also - genauso wie bei
Vitamin D - nur bedingt zu.
Die Speicherung reicht für etwa 2-6 Wochen.
Coenzyme des Vitamins wirken als Redoxsysteme, die zur Übertragung
von Wasserstoff in der Lage sind. Sie stellen somit den beim Abbau
der Nährstoffe anfallenden Wasserstoff für die Atmungskette zur
Verfügung. Auch an der Bildung von Fettsäuren und Cholesterin
ist Niacin beteiligt.
Niacin findet sich in pflanzlichen und tierlichen Geweben. In
Vollkornprodukten ist es in höchsten Mengen enthalten. Es ist
von dort jedoch nur partiell verfügbar. Auch Mais und Hirse haben
hohe Niacingehalte.
Der Niacinbedarf ist vom Energieumsatz abhängig. Empfohlen wird
eine Aufnahme von 6,7mg/1000kcal.
Bei einem Mangel treten Symptome wie verminderte Leistungsfähigkeit
und Depressivität bis zu Pellagra (= "rauhe Haut") auf.
Bei Veganern liegt die Zufuhr meist höher als empfohlen.
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2.4.2.7 Folsäure
Zu den Folsäure-wirksamen Substanzen (Folaten) zählen ca. 100
Verbindungen. Folate gelten als das labilste Vitamin.
Zur Resorption müssen sie in Aminosäurereste gespalten werden.
Dieser Schritt ist limitiert, da er nur im Pankreas- und Intestinalsekret
stattfinden kann. Dadurch ist die Verfügbarkeit stark herabgesetzt.
Die Speicherung reicht nur etwa für 4 Wochen.
Folsäure wird bei etwa 20 Reaktionen im Stoffwechsel der Proteine
und Nukleinsäuren benötigt. Für die Synthese von Vorstufen der
DNS für die Zellteilung ist sie unabdingbar.
Folsäure findet sich vor allem in Blattgemüsen aber auch in anderen
pflanzlichen und tierlichen Nahrungsmitteln. Hohe Gehalte haben
etwa Kopfsalat, Bohnen, Spargel und Spinat.
Von ernährungsphysiologischer Bedeutung ist dabei, ob vorwiegend
"freie" Folsäure oder Folsäurepolyglutamate vorliegen.
Letztere sind nur zu etwa 20% verwertbar.
Empfohlen wird eine Zufuhr von 300µg Gesamtfolat/d.
Folsäuremangel äußert sich in Störungen der Zellteilung und nach
4-5 Monaten kommt es zu Anämie. Außerdem kommt es zu Durchfällen
und Resorptionsstörungen. Latente Mangelerscheinungen sind Vergesslichkeit,
psychische Störungen und Schlafstörungen.
Nicht-Vegetarier haben eine Zufuhr, die häufig nur die Hälfte
der empfohlenen Menge beträgt. Veganer erreichen im allgemeinen
die höchsten Werte.
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2.4.2.8 Pantothensäure
findet sich praktisch in allen Lebensmitteln, wodurch die Zufuhr
ohne Probleme zu sichern ist. Vor allem Gemüse und Getreide enthalten
größere Mengen des Vitamins.
Es nimmt eine Schlüsselstellung in vielen Stoffwechselvorgängen
ein:
- Citratcyclus
- Synthese und Abbau von Fettsäuren
- Bildung von Ketonkörpern
- Bildung von Cholesterin
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2.4.2.9 Biotin (Vitamin H)
ist ein schwefelhaltiges, cyclisches Harnstoffderivat. Es kommt
in vielen Lebensmitteln in häufig niedrigen Mengen vor. Sojabohnen,
Erdnüsse, Haferflocken und Blumenkohl sind besonders gute Biotinquellen.
Vier biotinabhängige Reaktionen sind bekannt:
- Abbau verzweigtkettiger Aminosäuren
- Verwertung ungeradzahliger Fettsäuren
- In der Gluconeogenese
- Bei der Fettsäurebiosynthese
Empfohlen wird eine Zufuhr von 30-100µg/d. Ein Biotinmangel manifestiert
sich vor allem an der Haut bevor es zu Funktionsstörungen an den
Schleimhäuten kommt. Bei gesunden Erwachsenen wird ein Mangel
im allgemeinen nicht beobachtet.
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2.5 Mineralstoffe
Neben den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und
Stickstoff, die als Bausteine der Hauptnährstoffe Proteine, Fette
und Kohlenhydrate fungieren, enthält der Organismus zahlreiche
weitere Elemente, die mit Ausnahme von Schwefel und Phosphor überwiegend
in anorganischer Form mit der Nahrung zugeführt werden. Man nennt
sie Mineralstoffe und unterteilt sie nach ihrer Konzentration
im Organismus in Mengen- (>50mg/kg Körpergewicht) und Spurenelemente
(<50mg/kg Körpergewicht).
Mengenelemente |
Funktion |
Spurenelemente |
|
Ca, Mg |
Enzymaktivierung & normale Erregbarkeit
von Nerven und Muskeln |
|
P |
Aufbau von Hartsubstanzen (Knochen u. Zähne) |
F |
Na, K, Cl, Mg, Ca |
Regulation des osmotischen Druckes und Aufrechterhaltung
von Ionengradienten |
|
Cl, P |
Regulation des Säure-Basen-Haushalts |
|
Na, K, Mg, Ca |
Cofaktoren unterschiedlicher enzym-katalysierter
Reaktionen im Intermediärstoffwechsel |
Fe, Zn, Cu, Mn, Se |
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>2.5.1 Mengenelemente
Zwischen den auch als Elektrolyte bezeichneten Mengenelementen
bestehen enge funktionelle Beziehungen:
- Beteiligung am Aufbau von Knochen und Zähnen
- Ladungsträger in allen wässrigen Flüssigkeiten des Organismus
- Aufrechterhaltung der osmotischen Gradienten und der Elektroneutralität
zwischen den Flüssigkeitsräumen des Organismus
- Bestimmung der Löslichkeit der Proteine
Der Elektrolyt und Wasserhaushalt sind eng miteinander verbunden,
da die Ausscheidung osmotisch aktiver Substanzen nur mit Wasser
möglich ist.
2.5.1.1 Natrium (Na)
wird aus dem Darm vollständig resorbiert. 40% des Gesamtnatriumgehalts
finden sich im Knochen. Natriumionen stellen außerdem das Hauptkation
des Blutplasmas dar. Es aktiviert einzelne Enzyme.
Natriummangel kommt durch bestimmte Mechanismen im Körper und
durch den hohen Natriumgehalt vieler Lebensmittel bei Gesunden
fast nicht vor. Dabei sinkt das Blutvolumen, es kommt zu extrazellulärer
Austrocknung und gestörter Reizleitung.
Das Na/K-Verhältnis regelt den Blutdruck. Bei einem hohen Wert
steigt der Blutdruck.
In pflanzlichen Nahrungsmitteln ist der Natriumgehalt fast immer
niedrig.
Durch Konservierung und durch den Zusatz von Kochsalz steigt
jedoch die aufgenommene Menge.
Schon 1,4g Kochsalz/d stellen eine bedarfsdeckende Zufuhr dar,
empfohlen werden 5g/d. Der Wert wird aber meist um bis zu 10g
überschritten. Bei Vegetariern liegt die Zufuhr bei 1,7-2,9g/d
und damit weit unter der üblicherweise stark erhöhten Zufuhr.
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2.5.1.2 Chlor (Cl)
Chlorid ist das Hauptanion des Extrazellulärraumes und damit
für die Aufrechterhaltung des Membranpotentials zuständig und
Bestandteil der Magensäure. Diese dient der Abtötung von Keimen
in der Nahrung und ist Grundvoraussetzung für die Proteinverdauung
im Magen. Die Resorption erfolgt vollständig.
Der Hauptlieferant ist Kochsalz. Chloridmangel ist auch bei Vegetariern
nicht zu beobachten.
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2.5.1.3 Kalium (K)
Kalium ist das bedeutendste Kation des Intrazellulärraumes und
spielt damit eine wichtige Rolle bei der Hydration, der Aufrechterhaltung
der Elektroneutralität und der Erregungsleitung. Außerdem aktiviert
es viele Enzyme.
Bei mangelnder Zufuhr kommt es schnell zu Mangelerscheinungen.
Die Potentialdifferenz wird herabgesetzt, was eine verminderte
Erregungsleitung zur Folge hat. Es kommt zu Muskelschwäche bis
hin zu Herzrhythmusstörungen.
Der Kaliumgehalt eines Lebensmittels kann durch Verarbeitung
stark herabgesetzt werden.
Da pflanzliche Nahrung eine gute Kaliumquelle ist, nehmen Vegetarier
ausreichende Mengen zu sich.
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2.5.1.4 Calcium (Ca)
hat von den Mengenelementen den höchsten Anteil am Körpergewicht
(1000-1400g). Ungefähr 99% davon liegen in Knochen und Zähnen
vor. 1% befindet sich im Plasma.
Funktionen:
- Muskelkontraktion
- die Aktivierung vieler Zellen durch Hormone
- Bestandteil und Aktivator vieler Enzyme
- Stabilisierung der Zellmembran
- Notwendig für die Wundheilung
- Faktor der Gerinnungskaskade
Nur ca.30-40% des Nahrungscalciums werden resorbiert, was wahrscheinlich
von Vitamin D geregelt wird. Die Regulation der Konzentration
erfolgt durch Hormonsysteme.
Pflanzliche Nahrungsmittel haben mittlere Calciumgehalte mit
oft geringer Verfügbarkeit durch verschiedene Inhaltstoffe. Bei
Calciummangel können sich in der Kindheit Knochen verformen, im
Erwachsenenalter kann es zu erhöhter Knochenbrüchigkeit kommen.
Empfohlen wird eine Zufuhr von 900-1200mg/d wobei der Bedarf
bei etwa 400-500mg/d liegt. Veganer nehmen die geringste Menge
an Calcium auf, die Resorptionsrate und Ausscheidungsrate passt
sich jedoch den Bedingungen an. Es kommt bei Veganern, auch aufgrund
der geringeren aufgenommenen Proteinmenge deren Überschüsse in
einem calciumverbrauchenden Prozess in den Nieren abgebaut werden
müssen, zu einer geringeren Calciumausscheidung.
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2.5.1.5 Phosphor (P)
- hat im intermediären Stoffwechsel eine überragende Bedeutung
- hat Stützfunktionen im Knochengewebe
- gewährleistet die Konstanz des pH-Wertes im Blut
- ist für die Weitergabe genetischer Information verantwortlich
Phosphatmangel tritt so gut wie nie auf, da Phosphat praktisch
in allen Lebensmitteln enthalten ist.
Etwa 70% des Nahrungsphosphats werden resorbiert.
Empfohlen wird ein Ca/P-Verhältnis in der Nahrung von 1:1 bis
1:1,2. Bei vegetarischer Ernährung ist dies zwar schwieriger zu
erreichen aber möglich.
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2.5.1.6 Magnesium (Mg)
- Stabilisierung von ATP und ATP-übertragenden Reaktionen ->
Energiehaushalt der Zelle
- Reguliert als Cofaktor die Aktivität von über 300 Enzymen.
- An der Nukleinsäuresynthese im Zellkern beteiligt
- Stützfunktion im Knochen
- Reizweiterleitung von Nervenenden zu Muskelzellen
Ein Mangel äußert sich in Beeinträchtigungen der Nervenerregbarkeit
und der Muskelkontraktion, was zu Symptomen wie Gefühlslosigkeit
bis zu Muskelschwäche führt.
Mg ist in pflanzlichen Nahrungsmitteln weit verbreitet, wobei
nur ein geringer Teil verfügbar ist. Ca.30-50% des aufgenommenen
Magnesiums werden resorbiert.
Bei vegetarischer Ernährung ist die Mg-Aufnahme meist höher als
üblich.
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>2.5.2 Spurenelemente
Bei Spurenelementen weiß man vergleichsweise
wenig über ihre Funktion. Meist steht nur ihre Toxizität im Vordergrund.
2.5.2.1 Eisen (Fe)
ist das am weitesten verbreitete Spurenelement im menschlichen
wie auch im tierlichen Organismus. Der Hauptteil befindet sich
im Hämoglobin (=Blutfarbstoff), in den Muskelzellen und ist mit
verschiedensten Enzymen assoziiert.
Die zentralen Aufgaben des Eisens sind:
- Sauerstofftransport (Hämoglobin)
- Energiegewinnung in den Mitochondrien
- Sauerstoffspeicher in den Muskeln
- Immunabwehr und Produktion von Hormonen und Transmitterstoffen
Der Eisenumsatz ist von der Erneuerungsrate der roten Blutkörperchen
abhängig. Der größte Anteil des Bedarfs wird durch den Abbau der
überalteten Erythrocyten gedeckt, sodass pro Tag nur etwa 1mg
Eisen verloren geht, das wieder zugeführt werden muss. Bei einer
Adsorptionsrate von ca.10% ergibt das einen Eisenbedarf von 10mg
bzw. 15mg/d für Männer bzw. Frauen.
Eisen aus tierlicher Nahrung ist besser verfügbar (bis zu 20%)
als aus pflanzlicher (3-8%). Bei unzureichender Versorgungslage
kann die Resorptionsrate jedoch auf 40%erhöht werden.
Der Beitrag eines Nahrungsmittels hängt stark von der Bindungsform
und der Anwesenheit resorptionsfördernder (z.B. Vitamin C) und
-hemmender (z.B. Ballaststoffe) Begleitstoffe ab.
Weltweit leiden etwa 20% der Bevölkerung an Eisenmangel, wobei
Eisenmangelerscheinungen sehr selten auftreten. Haupterscheinungsform
ist Anämie, wodurch es zu einem Mangel an Erythrocyten und damit
zur Beeinträchtigung des sauerstoffabhängigen Stoffwechsels kommt.
Überhöhte Eisenversorgung steht im Zusammenhang mit verschiedenen
Erkrankungen wie etwa Infektionen aber auch Atherosklerose und
Krebs. Erniedrigte Eisenspiegel können also gesundheitsfördernd
sein.
Obwohl Fleisch als die Hauptquelle für Eisen angesehen wird haben
Vegetarier und Veganer eine relativ hohe Eisenaufnahme aus Lebensmitteln
wie Vollgetreide, Blattgemüse und angereicherten Nahrungsmitteln.
Während einige Studien auf einen unzureichenden Eisenstatus bei
Vegetariern hinweisen, gibt es auch Daten, die einen guten Eisenstatus
belegen. Auch bei vegan ernährten Kollektiven lagen die Hämoglobinwerte
bei einer Studie innerhalb der Norm.
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2.5.2.2 Jod (J)
ist ein essentieller Bestandteil zweier Schilddrüsenhormone,
die die RNA- und Proteinbiosynthese steuern:
- Bedeutung für Gewebewachstum
- Zelldifferenzierung und -teilung
- Einfluss auf den Lipid-, Kohlenhydrat- und Proteinstoffwechsel
- Regulation des Energieumsatzes im Ruhestand (Grundumsatz)
Jod wird nahezu vollständig absorbiert. Pflanzliche Nahrungsmittel
können Substanzen enthalten, die die Aufnahme von Jod in die Schilddrüse
hemmen. Zu Jodmangel kommt es dadurch aber nur bei sehr einseitiger
Ernährung. Der Jodgehalt von Pflanzen wird vom Jodgehalt des Bodens
und des Wassers bestimmt.
Die Jodversorgung liegt durchschnittlich weit unter den Empfehlungen
und wird von Veganern noch unterschritten. Durch die Aufnahme
von 5g/d jodiertem Speisesalz (was den Empfehlungen für Natrium-
und Chlorzufur entspricht) kann jedoch sogar die halbe empfohlene
Menge zugeführt werden.
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2.5.2.3 Zink (Zn)
- Bestandteil von mehr als 100 Enzymen im Kohlenhydrat- und
Energiestoffwechsel, im Proteinaufbau und in der Häm- und Nukleinsäuresynthese.
- Am Kohlendioxidtransport beteiligt -> Aufrechterhaltung
des Säure-Basen-Haushalts
- Stabilität biologischer Membranen
- Wundheilung
- Speicherung von Insulin
- Entgiftung von Alkohol
- Synthese von Testosteron
Die Resorptionsrate liegt bei etwa 20-30% und wird an den Zinkbedarf
des Körpers angepasst.
Gute Zinkquellen sind Vollgetreide, Samen, Nüsse und Hülsenfrüchte.
Die Bioverfügbarkeit ist von verschiedenen Nahrungsinhaltstoffen
abhängig.
Die Zinkaufnahme von Vegetariern ist mit der von Nicht-Vegetariern
vergleichbar, wobei die Zufuhr meist knapp unter der empfohlenen
Menge liegt.
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2.5.2.4 Fluor (F)
wird für den Aufbau der Hartgewebe benötigt und hat damit eine
hemmende Wirkung auf die Entstehung von Karies und Osteoporose.
Die Resorptionsrate liegt bei 40-100%, wobei Kalium die Bioverfügbarkeit
vermindert.
Fluorid ist nur in wenigen Nahrungsmitteln enthalten, aus schwarzen
Tees aber beispielsweise gut verfügbar.
Die Essentialität von Fluorid ist noch immer umstritten und schon
leichte Überdosierungen haben toxische Wirkungen.
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2.5.2.5 Kupfer (Cu)
ist Bestandteil zahlreicher Enzyme (Elektronenübertragung auf
Sauerstoffmoleküle).
Eisen- und Kupferstoffwechsel stehen in enger Beziehung. Die
Kupferabsorption erfolgt durch einen energieabhängigen Transportmechanismus.
Gute Kupferquellen sind Vollgetreide, Nüsse und Hülsenfrüchte.
Die Resorption ist jedoch von Nahrungsinhaltstoffen abhängig.
Vegetarier erreichen allgemein die Empfehlungen
und haben eine ähnlich hohe Aufnahme wie Nicht-Vegetarier.
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2.5.2.6 Mangan (Mn)
ist Bestandteil und Aktivator verschiedener Enzyme. Es spielt
außerdem eine Rolle für:
- Wachstum
- Aufrechterhaltung von Knochen- und Knorpelgewebe
- Blutgerinnung
- Synthese von Fettsäuren und Cholesterin
Der Absorptionsumfang beträgt nur etwa 1%, wobei Manganmangel
die Aufnahme steigern kann.
Pflanzliche Nahrungsmittel enthalten reichlich Mangan, wodurch
Vegetarier eine ausreichende Aufnahme erreichen. Manganmangel
ist extrem selten, da Mangan oft durch Magnesium ersetzt werden
kann.
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2.5.2.7 Selen (Se)
Die wichtigste Funktion erfüllt es als Bestandteil eines Enzyms,
das in Erythrocyten und verschiedenen Geweben vorkommt. Es hat
eine essentielle Schutzfunktion für Zellmembranen und schütz die
Erythrocyten. Außerdem hat Selen eine Bedeutung für die Produktion
von Schilddrüsenhormonen und hat eine antiproliferative und eine
antimutagene Wirkung.
Tierliche Nahrungsmittel haben einen höheren Selengehalt als
pflanzliche, bei denen er zusätzlich vom Selengehalt des Bodens
abhängig ist. Es hat jedoch eine bessere Bioverfügbarkeit als
tierliches Selen.
Mangelerscheinungen treten so gut wie nie auf.
Die Resorptionsrate liegt bei 50-90%.
Die Selenaufnahme von Vegetariern ist meist großen Schwankungen
unterworfen, gilt aber allgemein als bedarfsgerecht.
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3. Zusammenfassende Bewertung
Folgende Lebensmittelauswahl wird aufgrund des aktuellen Forschungsstandes
im Vergleich zur derzeit üblichen Kost empfohlen:
- Erhöhter Verzehr pflanzlicher Lebensmittel, verminderter Verzehr
tierlicher Lebensmittel
- Mehr Vollkornprodukte, weniger Auszugsmehlprodukte und raffinierte
Produkte (z.B. Zucker)
- Geringer Verzehr von Fett; das verzehrte Fett sollte reich
an ein- und mehrfach ungesättigten Fettsäuren sein
- Verminderter Konsum von Kaffee, alkoholischen Getränken u.a.
Genussmitteln
- Geringer Verzehr von gepökelten, geräucherten und scharf gebratenen
Lebensmitteln
Im Bereich der Nahrungsenergieaufnahme entspricht die vegane
Ernährungsweise sehr gut den empfohlenen Richtwerten der Deutschen
Gesellschaft für Ernährung (DGE). Im Gegensatz zu anderen Kostformen
(z.B. Mischkost oder vegetarische Ernährung) lässt sich mit veganer
Kost leicht die empfohlene Verteilung 60:30:10 von Kohlenhydrat:Fett:Eiweiß
erreichen. Besonders erwähnenswert erscheint dabei auch der wünschenswert
hohe Anteil an ungesättigten Fettsäuren und an komplexen Kohlenhydraten.
Eine bedarfsdeckende Proteinversorgung lässt sich spielend erreichen.
Vegane Kost ist reich an Ballaststoffen und sekundären Pflanzeninhaltsstoffen,
denen eine gesundheitsfördernde Wirkung beigemessen wird.
Es zeigt sich, dass gesunde Erwachsene, die sich vegan ernähren
durchaus ausreichenden mit Vitaminen und Mineralstoffen versorgt
sind. Lediglich bei Kindern, schwangeren oder stillenden Frauen,
bei Kranken oder bei AlkoholikerInnen können Supplementierungen
notwendig sein.
Trotz meist sehr niedriger Vitamin B12 Aufnahme lässt sich kein
vermehrtes Auftreten von Mangelerscheinungen beobachten.
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