Kohlenhydrat oder Fett – wovon weniger?

Verkürzte Zusammenfassung der Sonderausgabe.

Die Ernährungssituation in der Welt ist durch den schroffen Gegensatz zwischen Mangel einerseits und Überfluss andererseits charakterisiert. Während in den Entwicklungsländern Hunger und unzureichende Energie- und Nährstoffversorgung zu drastischen Mangelzuständen und hoher Mortalität führen, äußert sich das Überangebot an Lebensmitteln in den Ländern der Überflussgesellschaft zuallererst in zu hohem Körperfettanteil und übermäßigem Gewicht. Die Fettleibigkeit (Adipositas) hat in den Industrieländern in den letzten Jahrzehnten ständig zugenommen und ein alarmierendes Ausmaß erreicht. Als Ursachen hierfür werden vor allem - der nachlassende Zwang zu körperlicher Bewegung, - ein überreiches Nahrungsangebot sowie - eine genussorientierte Kostwahl verantwortlich gemacht. Wie kann dem von Seiten der Ernährung gegengesteuert werden? Verfolgt man die Entwicklung der ernährungswissenschaftlichen Empfehlungen, dann war es in der Mitte des letzten Jahrhunderts der Zucker, der als Verursacher der Fettleibigkeit verantwortlich gemacht wurde. Etwa 30 Jahre später meinte man, durch eine Reduktion des Fettverzehrs das Körpergewicht besser kontrollieren zu können. Neuerdings sind die Kohlenhydrate in die Diskussion gekommen. In einem Beitrag, der als Sonderausgabe des bmi aktuell im Februar dieses Jahres erschienen und unter der Internetadresse des Backmittelinstituts e. V. (http://www.wissensforum-backwaren.de/presse/download/bmi-aktuell_sonder_zunft.pdf) in voller Länge abrufbar ist, gehen Herr Prof. Dr. H.-J. Zunft und Frau A. Kleiner der Frage nach, ob man zur Beherrschung des Körpergewichts eher die Kohlenhydrat- oder die Fettaufnahme vermindern sollte. Hier folgt eine verkürzte Zusammenfassung der Sonderausgabe. Die Adipositas ist definiert durch einen übermäßigen Anteil des Körperfetts am Körpergewicht. Als Grenzwerte kann man 33 % für Frauen und 25 % für Männer ansetzen. Die Bestimmung ist nicht unproblematisch. Deshalb begnügt man sich zumeist mit der Messung des Körpergewichts und bezieht dieses auf die Körpergröße („Body Mass Index“, BMI). Bei BMI-Werten über 30 geht man von einem erhöhten Risiko für Begleiterkrankungen aus. Legt man diesen Wert zugrunde, so ergibt sich für die Entwicklung der Häufigkeit der Fettleibigkeit in Deutschland in den Jahren 1999 bis 2003 folgendes Bild: Männer Frauen Erhebungsjahr 1999 2003 1999 2003 Häufigkeit [%] eines BMI ≥ 30 12,1 13,6 11,0 12,3 Wie in anderen europäischen Ländern bereitet auch in Deutschland der ständig zunehmende Anteil übergewichtiger Kinder und Jugendlicher besondere Sorgen. Übergewicht und Fettleibigkeit sind nicht allein ein kosmetisches Problem. Mit wachsendem Körperfettanteil steigt das Risiko für zahlreiche Folgeerkrankungen deutlich an, so für - Veränderungen im Glucosestoffwechsel, insbesondere Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes, - Veränderungen im Fettstoffwechsel, d. h. erhöhten LDL- und Triglycerid- und verminderten HDL-Spiegel im Blut, - Bluthochdruck, - erhöhte Harnsäurewerte im Blut und Gicht als Folge. Die Folgen der zunehmenden Fettleibigkeit und der daraus resultierenden Erkrankungen bekommen die Gesundheitssysteme zu spüren. 2 – 7 % des Gesundheitskosten gehen weltweit zu Lasten der Adipositas. Übergewicht und Fettleibigkeit beruhen auf einem Ungleichgewicht zwischen Energieaufnahme und -abgabe. Zahlreiche Ursachen und Mechanismen spielen dabei eine Rolle, wie genetische Veranlagung, physiologische Regulation, psychologische Faktoren, sozialökonomische und kulturelle Bedingungen. Wie hoch der Einzelbeitrag aller mit dem Übergewicht zusammenhängender Einflussfaktoren ist, lässt sich derzeit nicht angeben. Selbstverständlich ist eine den Bedarf übersteigende Energieaufnahme Voraussetzung anwachsenden Körpergewichts. Als mitverantwortlich gilt der zunehmende Fettverzehr, aber auch der überreichliche Konsum zuckerhaltiger Erfrischungsgetränke. Es sind jedoch keineswegs die Ernährungseinflüsse allein, die den Anstieg der Übergewichtshäufigkeit verursachen. Gleichrangige Bedeutung besitzt das Ausmaß körperlicher Aktivität, also die in allen Abschnitten des Lebensalters zunehmende Bewegungsarmut. Auch ein niedriger sozialökonomischer Status stellt einen Risikofaktor für überhöhtes Körpergewicht dar. Die Häufigkeit der Fettleibigkeit lässt sich nur durch sowohl therapeutische als auch vorbeugende Maßnahmen senken. Sinnvoller ist die Vorbeugung, denn es ist leichter, einen Gewichtszuwachs aufzuhalten, als ein einmal erreichtes Übergewicht abzubauen. Dazu hilft nicht allein die Vermittlung von Ernährungswissen. Nötig ist auch die Bereitschaft des Einzelnen, die persönliche Ernährungsweise in Richtung einer gesundheitsfördernden Kost umzustellen. Eine realitätsnahe Gesundheits- und Verbraucherpolitik kann dies dadurch unterstützen, dass - Lebensmittel mit einem hohen gesundheitlichen Wert bereitstehen, - das Lebensmittelangebot qualitativ, sensorisch und finanziell attraktiv gestaltet ist und deshalb vom Verbraucher akzeptiert wird und - diese Akzeptanz schließlich in eine gesundheitsorientierte Lebensmittelauswahl des Einzelnen mündet. Die Kontrolle des Körpergewichts setzt auf eine drastische Reduktion der Energieaufnahme, insbesondere durch verminderte Fettzufuhr. Für einen Langzeiterfolg müssen die Betroffenen ihre Lebens- und Ernährungsweise dauerhaft umstellen. Dies gelingt meist nur durch eine begleitende verhaltenstherapeutische Betreuung und die Integration erhöhter körperlicher Aktivität. Fehlt eine derartige unterstützende Begleitung, bleibt die angestrebte Gewichtsreduktion gering. Ein günstiger gesundheitlicher Effekt wird sich in jedem Fall langsam und über längere Zeiträume hinweg einstellen. Dies wird von den Betroffenen fälschlich als Unzulänglichkeit der wissenschaftlich begründeten Verzehrsempfehlung beurteilt. Häufig suchen sie dann ihr Heil in den Versprechungen von Außenseiterkostformen, die in unterdessen kaum zu überblickender Anzahl alle Möglichkeiten der Lebensmittelzufuhr phantasiereich variieren. Kennzeichnend für die meisten dieser Kostvorschläge ist ihr überwiegend spekulativer Charakter. In dieses Schema passt sich die seit den 70er Jahren propagierte Atkins-Diät zwanglos ein. Grundargument ist, dass nicht ein Zuviel an gesamter Nahrungsenergie, sondern eine vorhandene Störung des Kohlenhydratstoffwechsels für Übergewicht und Fettleibigkeit verantwortlich sei. Deshalb empfiehlt die Atkins-Diät einen übermäßigen Verzehr fett- und eiweißhaltiger Lebensmittel. Verboten oder nur mit erheblicher Einschränkung erlaubt ist der Konsum von Kohlenhydraten. Jüngst durchgeführte, kontrollierte Humanstudien haben das überraschende Ergebnis gebracht, dass eine deutliche Gewichtsabnahme unter einer protein- und fettreichen Kost möglich ist unter Ausbleiben befürchteter Störungen des Glucose- und Lipidstoffwechsels. Die durch diese Resultate ausgelöste „low-carb-Welle“, d. h. eine überzogene, ja hysterische Ablehnung kohlenhydrathaltiger Lebensmittel, darf nach kritischer Prüfung jedoch als wissenschaftlich unbegründet gelten. Betrachten wir zunächst die physiologischen Grundlagen. Jeder Organismus benötigt - eine von außen zugeführte – Energie, um körpereigene Bausteine aufzubauen, osmotische Gradienten aufrechtzuerhalten, Substanzen gegen einen Konzentrationsgradienten zu transportieren und mechanische Arbeit zu verrichten. Hierbei kommt den drei Hauptnährstoffkomponenten Kohlenhydrat, Fett und Eiweiß im Stoffwechsel nicht die gleiche Bedeutung zu. Zum schnellen Energiegewinn werden hauptsächlich Kohlenhydrate verwendet, als Baustoffe für den Organismus dienen Eiweiße, während Fette in langfristige Energiespeicher einmünden. Der vom Organismus nutzbare Energiegehalt der Nährstoffe wird als physiologischer Brennwert bezeichnet. Er entspricht weitestgehend der durch Oxidation im Körper gewinnbaren Energiemenge und wird in Joule/Gramm, häufiger noch immer in Kalorien/Gramm angegeben. Er beträgt für Protein 4,1 kcal/g Fette 9,5 kcal/g Kohlenhydrate 4,2 kcal/g Alkohol 7,0 kcal/g Entspricht aber die vom Organismus aus den verschiedenen Nährstoffen gewinnbare Energie unter allen physiologischen Situationen tatsächlich dem physiologischen Brennwert, ist also eine Kalorie immer eine Kalorie bzw. eine Fettkalorie stets gleich einer Kohlenhydratkalorie? Ein vorschnelles Ja übersieht, dass die Nährstoffe im lebenden Organismus teilweise ineinander umgebaut werden. Das Ausmaß dieses Umbaus wird von Bedarf und Zufuhr bestimmt. Gehirn und Muskulatur sind auf Glucose angewiesen. Reicht die Kohlenhydratzufuhr nicht aus, muss sie über die sogenannte Gluconeogenese aus anderen Substraten (Eiweiß, Fette) gebildet werden.. Dafür ist zusätzliche Energie erforderlich. Die energetische Wertigkeit der verschiedenen Substrate hängt also ab - von der Gesamtmenge der in den Körper eingebrachten Energie, also davon, ob Zufuhr und Abgabe einander gleichen oder ob die Energiezufuhr oberhalb des Bedarfs liegt, - vom Verhältnis der zugeführten Nährstoffe untereinander, also davon, ob die Unterversorgung mit einem dieser Nährstoffe zusätzlichen Umbauaufwand im Organismus erfordert. Die energietragenden Nährstoffe unterscheiden sich auch in ihrer Wirkung auf Hunger und Sättigung. Der Sättigungseffekt der energietragenden Nährstoffe sinkt in der Reihenfolge: Protein > Kohlenhydrate > Fett. Deshalb führt eine eiweißreiche Nahrung eher zur Sättigung als eine fettreiche. Eine fettreiche Mahlzeit lässt hingegen das Sättigungsgefühl langsamer ansteigen und führt zu höherer Energieaufnahme. In den 90er Jahren sind zahlreiche Studien zum Effekt fettreduzierter Kostformen auf das Körpergewicht durchgeführt worden, aus denen sich folgendes Durchschnittsbild ergibt: - Infolge sinkender Körperfettmasse vermindert sich das Körpergewicht bei einem Anfangs-BMI von 30 im Mittel um 5 kg/Jahr. - Es besteht eine Dosis-Wirkungs-Beziehung: Je drastischer die Fettrestriktion, um so stärker die Gewichtsabnahme. - Je höher das Ausgangsgewicht, desto mehr vermindert sich das Körpergewicht. Allerdings sinkt die Nachhaltigkeit der Gewichtsreduktion mit der Dauer der Maßnahme erheblich. Gegenüber den umfangreichen Ergebnissen zum Einfluss fettreduzierter Ernährung nimmt sich die Datenlage zum Effekt einer Kohlenhydratreduktion (low-carb diet einschließlich Atkins-Diät) geradezu spärlich aus. Erst zu Beginn dieses Jahrtausends haben einige größere und sorgfältig angelegte Studien das überraschende Ergebnis gebracht, dass eine eiweiß- und fettreiche und an Kohlenhydratträgern arme Ernährung zu einer deutlich stärkeren Gewichtsabnahme im Verlauf der ersten 6 Monate führt als eine fettreduzierte Vergleichskost. Allerdings kompensiert sich dieser Gewichtsverlust binnen kurzem. Zudem ist zur Zeit noch völlig offen, welche Langzeiteffekte kohlenhydratarme Kostformen auf das Herz-Kreislauf-System sowie auf das Entstehen anderer Erkrankungen ausüben. Es bedarf vor allem langfristiger kontrollierter Studien, bevor eine abschließende Wertung über den Nutzen dieser Ernährungsweise abgegeben werden kann. Für den Vergleich kohlenhydrat- und fettarmer Kostformen spielt auch der sogenannte Glykämische Index eine Rolle. Nach dem Verzehr kohlenhydrathaltiger Lebensmittel steigt der Blutglucosespiegel an. Dies löst die Ausschüttung von Insulin durch die Bauchspeicheldrüse an. Der steigende Insulinspiegel im Blut sorgt für eine metabolische Verwertung der Glucose in verschiedenen Geweben und Organen, bremst den weiteren Anstieg des Blutglucosespiegels und führt nach Erreichen einer maximalen Glucosekonzentration zum Absinken, bis schließlich der Ausgangswert wieder erreicht ist. Der Verlauf dieser Blutglucosekurve hängt von zahlreichen Einflussgrößen ab. Dabei spielen interne, also durch den physiologischen Zustand bedingte, sowie externe, also durch das verzehrte Lebensmittel gegebene Faktoren in komplexer Weise zusammen. Diese Variabilität im Verlauf der Blutglucosekurve nach Speiseneinnahmen ist zwar seit langem bekannt. Der Einfluss verschiedener Lebensmittel wurde allerdings erst in den 70er Jahren systematisiert und führte in der Folge zur Einführung des Begriffes „Glykämischer Index“ (GI). Die von der FAO und WHO festgelegte Definition des GI lautet: „Der Glykämische Index ist definiert als die Fläche unter der Kurve der Blutglucoseantwort auf verzehrte 50 g Kohlenhydrat eines zu testenden Lebensmittels, ausgedrückt als Prozent der entsprechenden Antwort derselben Testperson auf die gleiche Kohlenhydratmenge eines Standardlebensmittels.“ Die seit längerem anhaltende Diskussion über Wert oder Unwert des GI hat verschiedene weitere Größen wie den Insulinämischen Index (II) bzw. die Glykämische Last (Glycemic Load, GL) hervorgebracht. Zur Bestimmung des GI wird an denselben Testpersonen zu verschiedenen Tagen unter identischen Bedingungen der Verlauf der Blutglucose nach Verzehr des Test- bzw. Referenzlebensmittels verfolgt. Als Referenzmaterial kann entweder Glucose oder auch Weißbrot verwendet werden. Eine verbindliche Festlegung existiert nicht. Da Weißbrot etwas langsamer als Glucose verdaut und resorbiert wird, ist die ausgelöste glykämische Antwort geringer. Demzufolge sind auf Weißbrot bezogene GI-Werte um den Faktor 1,43 größer als solche, die auf Glucose als Standard beruhen. Die Kompliziertheit der Bestimmungsmethodik zeigt allerdings, wie anfällig der GI gegenüber Störgrößen ist. Nicht nur sind Messwiederholungen zum gleichen Lebensmittel nötig, der Vergleich mit der Referenzsubstanz muss auch stets an derselben Testperson vorgenommen werden, und erst der Mittelwert aus vielen solcher Einzelvergleiche führt zu den mittlerweile existierenden GI-Tabellen. Hinzu kommt, dass der GI zwar für ein einzelnes Lebensmittel erhoben wird, im täglichen Leben aber keine separaten Lebensmittel verzehrt werden. Selbst sorgfältig bestimmte GI-Werte aller Einzelbestandteile lassen sich jedoch nicht rechnerisch zu einem GI der resultierenden Mischkost kombinieren. Schließlich üben neben der Lebensmittelzusammensetzung noch weitere Faktoren, wie die Verarbeitung und Zubereitung der Lebensmittel, einen Einfluss auf den GI aus. So ist bei der Stärke beispielsweise das Amylose-/Amylopektin-Verhältnis ein ebenso entscheidender Parameter für den resultierenden GI wie die Verdauungsresistenz (Resistente Stärke). Auch der Verarbeitungsgrad sowie Hitze und Feuchtigkeit wirken sich auf den GI aus. Weitere Einflussfaktoren können sein: - Vorhandensein von Enzyminhibitoren - Verzögerung oder Beschleunigung der Magenentleerung durch Fett oder den Zerkleinerungsgrad der Lebensmittel - Veränderungen des Lebensmittels bei der Zubereitung durch Hitze- und Feuchtigkeitseinwirkung. Trotz zahlreicher Studien ist die Rolle des GI beim Entstehen von Übergewicht, Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes noch immer unklar. Positive gesundheitliche Effekte zeigten sich vor allem in Kurzzeituntersuchungen. Daraus haben verschiedene wissenschaftliche Gesellschaften Empfehlungen abgeleitet, nicht nur durch hohe Ballaststoffzufuhr, sondern auch den Verzehr von Lebensmitteln mit niedrigem GI bei Diabetikern den Glucoseanstieg nach der Nahrungsaufnahme zu dämpfen und das Körpergewicht besser zu kontrollieren. Allerdings existieren zahlreiche Studienergebnisse, die nicht für eine Risikominderung von Adipositas, Diabetes oder Herz- und Kreislauferkrankungen unter einer Kost mit niedrigem GI oder geringem Kohlenhydratgehalt sprechen. Derartige experimentelle Ansätze stehen häufig vor dem Problem, dass kohlenhydratarme Lebensmittel einen höheren Fettgehalt besitzen. Nach ihrem Verzehr steigt dadurch der Anteil an freien Fettsäuren im Körper. Dies wiederum wirkt sich nachteilig auf die vorgenannten Krankheiten aus. Auch der Zusammenhang zu Typ-2-Diabetes wird uneinheitlich bewertet. Eine neuere Literaturübersicht bestätigt zwar den protektiven Einfluss hoher Ballaststoffaufnahmen, sieht aber die Assoziation mit dem GI eher kritisch. Und schließlich macht auch die Tatsache den GI fragwürdig, dass die mit der Nahrung aufgenommene Fructose keinen Blutglucoseanstieg bewirkt. Der Fructoseverzehr hat nämlich vor allem in den USA deutlich zugenommen, und zwar parallel zur Übergewichtshäufigkeit. Zwar besitzt diese Assoziation keine Beweiskraft, sie nötigt aber zu kritischer Haltung gegenüber einer übereilten Akzeptanz des GI als dem ausschlaggebenden Nahrungsfaktor bei der Entstehung von Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes. Beim derzeitigen Kenntnisstand muss man GI und GL zweifellos als interessante Kenngrößen ansehen, vor allem wenn man einzelne Lebensmittel betrachtet. Inwiefern sich aber diese Größen überhaupt in praktikable Empfehlungen umsetzen und dann langfristig und erfolgreich in Vorbeugung und Behandlung chronischer Erkrankungen einbringen lassen, kann derzeit nicht abschließend beantwortet werde. Zusammenfassend ist festzuhalten, dass zu der eingangs gestellten Frage „Kohlenhydrat oder Fett – wovon weniger“ keine abschließende Bewertung abgegeben werden kann. Nach derzeitigem Wissensstand sind kohlenhydratarme Kostformen nicht rundweg abzulehnen: Sie erzielen eine rasche Gewichtsreduktion, ohne dass kurzzeitig negative gesundheitliche Konsequenzen sichtbar wären. Über langzeitige Nebenwirkungen ist nichts bekannt. Weitaus größere Erfahrungen liegen aber zu kohlenhydratreichen Kostformen vor. Diese lassen keinen Grund zu ihrer Ablehnung erkennen. Auch über den Sinn des Gykämischen Index’ ist ein Urteil derzeit nicht zu fällen. Weder für das vollständige Verwerfen des Konzepts noch für eine Integration in Verzehrsempfehlungen ist die Datenlage ausreichend. Sicher ist immerhin, dass für eine Verteufelung des Kohlenhydratverzehrs keine wissenschaftliche Basis vorhanden ist.

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