Zusammenfassung des Buches

"Vegetarische Ernährung"

(Leitzmann/Hahn 1997) mit besonderer Berücksichtigung der veganen Ernährung

Quelle: "Vegetarische Ernährung" von Claus Leitzmann u. Andreas Hahn; aus der Reihe Uni-Taschenbücher für Wissenschaft, erschienen im Verlag Ulmer

 
Inhalt:

1. Einleitung
1.1 Entwicklungs-
geschichte
1.2 Herbivoren/
Karnivoren

2. Energie- und
Nährstoff-
versorgung

2.1 Nahrungsenergie

2.1.1 Kohlenhydrate


2.1.2 Fette

2.1.3 Proteine

2.2 Ballaststoffe

2.3 Vitamine

2.3.1 Fettlösliche
Vitamine

2.3.2 Wasserlösliche
Vitamine

2.4 Mineralstoffe

2.4.1 Mengenelemente

2.4.2 Spurenelemente

3. Zusammen-
fassende
Bewertung

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.

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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:

  1. 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.
  2. Durch Erhitzen der Nahrung wird der Zugang für Verdauungsenzyme erleichtert.
  3. 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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