Ganz schön Süß – Zucker und seine Erscheinungsformen

Was haben Zucker eigentlich mit Kohlenhydraten zu tun?

In Zeiten steigender Diätraten und einer immer stärkeren Beschäftigung mit unserer Ernährung, scheint das Wort Kohlenhydrate allgegenwärtig zu sein. vor allem Low carb, eine Ernährung mit wenig Kohlenhydraten (engl. carbohydrates = Kohlenhydrate), ist in aller Munde.

Aber was sind Kohlenhydrate und was haben sie mit Zucker zu tun?

Bei Kohlenhydraten handelt es sich um chemische Verbindungen, die aus Zuckermolekülen in unterschiedlichen Variationen zusammengesetzt sind.

Bedeutet das also Kohlenhydrate = süß?

Nicht unbedingt. Zucker im engeren Sinne, die auch süß schmecken, sind meist die sogenannten Ein-, Zwei- und Mehrfachzucker (Mono-, Di- und Oligosaccharide). Als Baustoffe bieten sie aber auch eine Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten zum Aufbau von langkettigen Polysacchariden (Vielfachzucker). Dadurch können sie vielfältige Aufgaben übernehmen, die über die Bereitstellung von Energie hinausgehen. Außerdem sind sie auch an der Kommunikation zwischen Zellen beteiligt oder dienen als Stabilisatoren in Pflanzenzellwänden.

Einfachzucker

Die bekanntesten Einfachzucker oder Monosaccharide Glucose und Fructose dürfte nahezu jeder kennen. Aber auch andere, weniger bekannte, erfüllen wichtige Aufgaben in unserem Körper. Die Desoxyribose zum Beispiel bildet in langen Ketten das “Rückgrat” unserer DNA.

Monosaccharide sind unter anderem aus einer variierenden Anzahl von Kohlenstoffatomen aufgebaut (s.Abb.1, die C markieren die Kohlenstoffatome) und werden nach dieser benannt. Bei Glucose und Fructose handelt es sich wegen der sechs Kohlenstoffatome um Hexosen (gr. hexa = sechs). Glucose (Traubenzucker) dient im menschlichen Organismus als vorwiegende Energiequelle, die vor allem für unser Gehirn essentiell ist. Fructose wird im Körper in Stoffwechselvorgängen zunächst in glucoseähnliche Substanzen umgewandelt, um als Energieträger zur Verfügung zu stehen.

Zweifachzucker

Verbinden sich nun zwei dieser Monosaccharide zu einem größeren Molekül, spricht man von Disacchariden, also Zweifachzuckern. Bekannte Beispiele sind Saccharose, also Haushalts-, Rüben- oder Rohrzucker, der sich aus Fructose und Glucose zusammensetzt. Laktose (Milchzucker) besteht aus Glucose und Galactose während Maltose (Malzzucker) sich aus zwei Glucosemolekülen zusammensetzt.

Vielfachzucker

Bei der Verkettung von mindestens zehn Einfachzuckern entstehen sogenannte Polysaccharide (Vielfachzucker). Diese Gruppe der Kohlenhydrate weist eine besonders große Vielfalt auf. Bekannte Vertreter der sogenannten Nicht-Strukturkohlenhydrate sind beispielsweise das Glykogen (tierische Stärke) oder die Pflanzenstärke. Letztere setzt sich aus Glucose zusammen und ist die häufigste Speicherform von Energie in Pflanzenzellen. Sie ist das wichtigste Kohlenhydrat in der menschlichen und nicht selten auch der tierischen Ernährung. Besonders bekannt sind Kartoffel-, Weizen- und Maisstärke. Sie findet neben der Ernährung auch in vielen technischen Vorgängen Verwendung:  als Verdickungsmittel von Farben, zum Leimen von Papier oder als Grundlage bei der Tablettenherstellung. Seit einiger Zeit findet sie sogar Anwendung zur werkstofflichen Herstellung, etwa von kompostierbarem Geschirr oder Besteck.

Ein weiteres bekanntes Polysaccharide ist Zellulose (Hauptbestandteil von pflanzlichen Zellwänden). Bei ihr handelt es sich um ein Strukturkohlenhydrat. Diese können vom Menschen und vielen anderen Säugern nicht verdaut werden, weshalb man sie auch als Ballaststoff bezeichnet. Trotzdem erfüllt sie einen wichtigen Zweck in unserer Nahrung. Ballaststoffe können dabei helfen Gifte schneller auszuscheiden und dienen wichtigen Darmbakterien als Nahrung. Durch deren Verstoffwechslung der langkettigen, unverdaulichen Polysaccharide, werden Teile davon auch für den Menschen zugänglich und von der Darmschleimhaut resorbierbar.

Weitere Anwendungsgebiete von Zellulose sind die Bekleidungsindustrie (Viskose, Baumwolle, Leinen), die Papierherstellung, die Herstellung von Zellophan als Verpackungsmaterial und die Entwicklung von Biotreibstoff auf Basis pflanzlicher Biomasse.

Kohlenhydrate in der Ernährung

Kohlenhydrate sind also nicht nur in ihrer Erscheinungsform, sondern auch in ihren Anwendungsgebieten vielfältig. Hauptsächlich aber interessiert uns ihre Rolle in unserer Ernährung. Zusammen mit Fetten und Proteinen, gehören sie zu den drei sogenannten Makronährstoffen. Kohlenhydrate sind dabei ein wichtiger Energielieferant, vor allem für unsere Muskeln und unser Gehirn. Nicht selten werden sie verteufelt oder zu “Dickmachern” erklärt. Die deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt dabei gesunden Erwachsenen 50 % ihrer täglichen Energiezufuhr über Kohlenhydrate zu decken. Wichtig ist nur die Auswahl der richtigen Kohlenhydrate.

Zucker wie Glucose oder auch Saccharose und Fructose lassen den Blutzuckerspiegel rasch und stark ansteigen. Deshalb halten Produkte, die viel dieser Zucker enthalten nicht lange satt und versorgen den Körper mit “leerer” Energie. Damit sind viele Kalorien, gepaart mit wenig Nährstoffen gemeint. Übermäßig viele dieser schnellen, kurzkettigen Kohlenhydrate können in der Tat dick machen.

Langkettige Kohlenhydrate, beispielsweise aus Vollkornprodukten, werden im Verdauungstrakt nur langsam in ihre Bestandteile aufgespalten und lassen den Blutzuckerspiegel weniger schnell ansteigen. Infolgedessen halten sie länger satt und versorgen uns mit der für den Alltag nötigen Energie.

Zucker und seine Erscheinungsformen: Süßkraft

Zum Schluss noch ein paar Worte über die unterschiedliche Süßkraft von Stoffen. Dass langkettige Kohlenhydrate nicht süß schmecken, ist bereits geklärt. Aber wie sieht es mit anderen, kürzeren Zuckern aus?

Die Süßkraft eines Stoffes wird immer in Relation zur Süße des gewöhnlichen Haushaltszuckers, also der Saccharose gesetzt. Dabei wird der Saccharose der Wert 1 zugeteilt. Gemessen werden diese Werte mittels einer großen Zahl von Testern, die durch Schmecken die Süßkraft im Vergleich zu Saccharose beurteilen. Während die Einfachzucker Glucose und Fructose über eine ähnliche Süßkraft verfügen wie Haushaltszucker, sind Ersatzsüßungsmittel wie Aspartam (E951) und Steviosid aus der Stevia- Pflanze hundertfach süßer.

Die folgende Tabelle zeigt die Einschätzung der Süßkraft durch das Messen einer 10%igen Lösung der jeweiligen Süßstoffe.

Tabelle 1: Süßkraft einer 10%igen Kohlenhydratlösung

Gemessen durch eine subjektive Einschätzung vieler Testpersonen durch das reine Schmecken und relativieren in Bezug auf den Haushaltszucker (Saccharose)
(Quellen: de.wikipedia.org/wiki/Süßkraft, sprechzimmer.ch, suessstoff-verband.de/suessstoffe)

Fazit: Kohlenhydrate und ihre Grundbausteine, die Zucker sind vielfältig und spielen eine wichtige Rolle in unserer Ernährung. Aber auch aus anderen Bereichen unseres Lebens sind sie nicht wegzudenken. Während Zucker über eine starke Süßkraft verfügen und in größeren Mengen ungesund sein können, schmecken langkettige Kohlenhydrate nicht unbedingt süß und versorgen den Körper mit der benötigten Energie. Eine ausgewogene, gesunde Ernährung sollte möglichst Kohlenhydrate aus Vollkornprodukten enthalten.