Kohlenhydrate spielen eine zentrale Rolle im menschlichen Körper, da sie wichtige Energielieferanten und Reservestoffe darstellen. Sie haben vielfältige Funktionen, die von der Energieversorgung über den Stoffwechsel bis hin zur Verdauung reichen. Besonders Ballaststoffe, eine besondere Art von Kohlenhydraten, fördern die Darmgesundheit und wirken sich positiv auf den Blutzuckerspiegel, den Wasserhaushalt, die Herzgesundheit und die Prävention von Diabetes aus. Allerdings bergen kurzkettige Kohlenhydrate, wie sie in Süßigkeiten und Weißmehlprodukten vorkommen, Risiken für die Gesundheit, da sie das Risiko für Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen können.

Chemische Struktur und Einteilung der Kohlenhydrate

Kohlenhydrate sind organische Verbindungen, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen. Sie werden nach ihrer chemischen Struktur in Monosaccharide (Einfachzucker), Disaccharide (Zweifachzucker) und Polysaccharide (Vielfachzucker) unterteilt. Diese verschiedenen Zuckerarten liefern dem Körper Energie in Form von 4,1 kcal pro Gramm. In der Natur entstehen Kohlenhydrate durch den Prozess der Photosynthese in Pflanzen, bei dem Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid zu Zucker umgewandelt werden und Sauerstoff freigesetzt wird.

Monosaccharide: Die einfachsten Kohlenhydrate
Monosaccharide sind die kleinsten Bausteine der Kohlenhydrate und können nicht weiter aufgespalten werden. Sie werden schnell ins Blut aufgenommen und bieten dem Körper eine schnelle Energiequelle. Zu den bekanntesten Monosacchariden gehören Glukose, Fruktose und Galaktose. Obwohl alle die gleiche Summenformel haben, unterscheiden sie sich in ihrer chemischen Struktur und ihren Eigenschaften.

• Glukose (Traubenzucker) ist farblos, gut wasserlöslich und weniger süß als Haushaltszucker. Sie ist in Lebensmitteln wie Honig und Trockenfrüchten enthalten. Glukose wird in Pflanzen oft in Stärke umgewandelt, um Zellen vor Dehydration zu schützen. Das Gehirn benötigt täglich etwa 140 Gramm Glukose, die durch sportliche Aktivität erhöht wird. Überschüsse werden in Form von Glykogen oder Fett gespeichert.
  
  
• Fruktose (Fruchtzucker) hat eine höhere Süßkraft als Glukose und wird hauptsächlich in Früchten und Honig gefunden. Sie kann auch zu Alkohol vergoren werden.
  
  
• Galaktose ist Bestandteil von Milchzucker und hat eine geringe Süßkraft. Sie findet sich in Milchprodukten wie Joghurt und Käse.

Disaccharide: Zweifachzucker
Disaccharide entstehen, wenn zwei Monosaccharidmoleküle miteinander verbunden werden und dabei ein Wassermolekül abspalten. Zu den wichtigsten Disacchariden gehören Saccharose, Laktose und Maltose.

• Saccharose (Haushaltszucker) besteht aus Glukose und Fruktose und wird im Dünndarm durch das Enzym Saccharase aufgespalten. Saccharose ist die am weitesten verbreitete Form von Zucker in Lebensmitteln und dient in Pflanzen als Energiereserve.
  
  
• Laktose (Milchzucker) besteht aus Glukose und Galaktose und fördert die Kalziumaufnahme. Sie wird im Dünndarm durch das Enzym Laktase aufgespalten. Viele Erwachsene haben Schwierigkeiten, Laktose vollständig zu verdauen, was abführende Wirkungen haben kann.
  
  
• Maltose (Malzzucker) entsteht aus zwei Glukosemolekülen und findet sich in Bier, Malzprodukten und Medikamenten als Süßungsmittel. Beim Kauen von Brot entsteht durch die Stärkeverdauung ebenfalls Maltose.

Oligo- und Polysaccharide: Vielfachzucker
Oligo- und Polysaccharide bestehen aus mehreren miteinander verbundenen Monosacchariden. Oligosaccharide bestehen aus drei bis maximal zehn Monosacchariden, während Polysaccharide aus hunderten bis tausenden bestehen können.

• Raffinose ist ein Oligosaccharid, das aus Glukose, Fruktose und Galaktose besteht und in Pflanzen wie Zuckerrüben und Hülsenfrüchten vorkommt. Es hat nur etwa 20 % der Süßkraft von Saccharose.
  
  
• Polysaccharide haben keinen süßen Geschmack und sind nicht wasserlöslich. Sie erfüllen verschiedene wichtige Funktionen, insbesondere als Speicherstoffe. Verwertbare Polysaccharide, wie Stärke, Dextrine und Glykogen, liefern Energie, während nicht verwertbare Polysaccharide (Ballaststoffe) den Verdauungsprozess unterstützen.

Stärke ist der wichtigste pflanzliche Reservestoff und findet sich in Getreide, Kartoffeln und Hülsenfrüchten. Sie besteht aus den zwei Komponenten Amylose und Amylopektin, die beide für die Verdauung wichtig sind.

Dextrine sind lösliche Ballaststoffe, die in der Lebensmittelindustrie als Füllstoffe und in Sportgetränken als Maltodextrin verwendet werden.

Glykogen ist das wichtigste Speicherkohlenhydrat im menschlichen Körper und wird in der Leber und den Muskeln gespeichert. Es wird bei Bedarf in Glukose umgewandelt, um Energie bereitzustellen. Wenn die Glykogenspeicher voll sind, wird überschüssige Energie in Fett umgewandelt.

Bedeutung der Kohlenhydrate für die Gesundheit

Kohlenhydrate spielen eine entscheidende Rolle im Stoffwechsel und für die Energieversorgung des Körpers. Eine ausreichende Zufuhr von komplexen Kohlenhydraten, wie sie in Vollkornprodukten, Gemüse und Hülsenfrüchten vorkommen, ist wichtig für die langfristige Gesundheit. Diese Nahrungsmittel enthalten auch wertvolle Ballaststoffe, die die Verdauung fördern und das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes senken können.

Ein übermäßiger Konsum von kurzkettigen Kohlenhydraten, wie sie in Zucker und Weißmehlprodukten vorkommen, kann hingegen das Risiko für Stoffwechselerkrankungen und Herzprobleme erhöhen.