Big Bang HTL 4, Schulbuch

Biochemie und Biotechnologie (IV. Jahrgang, 7. Semester) 35 Ernährung 3 Alle Tiere müssen als heterotrophe Organismen Nahrung zu sich nehmen um ihre Energieversorgung zu gewährleisten. Die Zusammensetzung dieser Nahrung unterscheidet sich je nach Art aber sehr. Der Mensch gehört, wie z. B. auch der Rabe oder der Braunbär, zu den Omnivoren (omni (latein) = alles). Dies bedeutet allerdings nicht, dass wir wirklich alles essen, sondern, dass unsere Nahrung in der Regel tierische und pflanzliche Anteile enthält. Die Nahrung erfüllt dabei 3 wichtige Aufgaben: Sie liefert Brennstoff für die Bereitstellung von Energie. Sie liefert außerdem die organischen Grundbausteine (org. Kohlen- stoff- und Stickstoff-Verbindungen) zum Aufbau des Körpers und sie muss all jene Moleküle enthalten, die unsere Zellen selbst gar nicht herstellen können, wie z. B. Eisen-Ionen oder Vitamine. 3.1 Das muss im Essen drinnen sein Essentielle Nährstoffe Obwohl unser Stoffwechsel in abertausenden Reaktionen eine Vielzahl von Stoffen produzieren kann, gibt es doch eine Reihe von Molekülen, die für uns lebenswichtig sind und die wir über die Nahrung aufnehmen müssen. Aufgaben der Ernährung Unsere Nahrung besteht neben Wasser zum überwiegenden Teil aus Kohlenhydraten, Eiweißen und Fetten . Vor allem Kohlenhydrate und Fett, werden vom Körper als Brennstoff für die Bereitstellung von Energie genutzt. Wie dies in etwa abläuft erfahren wir in Kapi- tel 4 Stoffwechsel. Neben ihrer Rolle als Energieliefe- ranten bekommen wir aus unserer Nahrung auch die Bausteine für Wachstum und Regeneration. Viele dieser lebensnotwendigen Baustei- ne müssen wir über die Nah- rung aufnehmen. Sie werden als essentiell bezeichnet und in vier große Gruppen unter- teilt: Die Diskussion um vegane Ernährung und ob diese zwar ethisch sinnvoll aber ungesund sei ist groß. Muss der Mensch tierische Produkte essen um Mangelerscheinungen zu verhindern? Auf Bildern von unterernährten Kindern aus Entwick- lungsländern haben diese häufig stark aufgeblähte Bäuche. Was ist die Ursache? Warum nehmen Frauen in der Schwangerschaft oft Fischölkapseln? Biotechnologen haben gentechnisch den „Goldenen Reis“ geschaffen. Er enthält den gelben Farbstoff β -Carotin. Warum behaupten einige an diesem Projekt Beteiligte, damit 1 Mio. Kinder jährlich retten zu können? F1 F2 F3 F4 Abb. 3.1: Nahrung, nicht nur Genuss sondern das Erfüllen vieler Funktionen – Essentielle Aminosäuren – Essentielle Fettsäuren – Vitamine – Mineralstoffe Essentielle Aminosäuren Von den 20 Aminosäuren, die zum Aufbau der Proteine unse- res Körpers notwendig sind, kann er 12 selbständig aus ein- facheren organischen N-Verbindungen aufbauen oder durch Umbau aus anderen Aminosäuren gewinnen. Acht Amino- säuren hingegen sind essentiell , bei Neugeborenen sind es sogar 9. Diese benötigen zusätzlich die Aminosäure Histidin. Tab. 3.1: Essentielle Aminosäuren und ihre Funktionen Essentielle Aminosäure Funktionen (unter anderem) für: Valin Energiestoffwechsel, Regulierung Blutzucker Isoleucin Muskelgewebestoffwechsel, Heilungsprozesse Lysin Erhalt des Binde- und Muskelgewebes Threonin Knochenaufbau, Antikörper Bildung Leucin Muskelaufbau, Wundheilung Tryptophan Bildung von Serotonin und Melatonin Phenylalanin Noradrenalin Bildung im Gehirn Methionin Haut, Haare und Nägel Tierisches Eiweiß vor allem in Eiern enthält alle essentiel- len Aminosäuren im richtigen Verhältnis. Pflanzlichen Ei- weißlieferanten, wie Kartoffeln, Roggenmehl, Hülsenfrüch- ten (= Erbsen, Bohnen, Soja) oder Mais, fehlt meist die eine oder andere Aminosäure oder es ist zu wenig davon vorhan- den. So enthält Mais kaum Tryptophan und Lysin, Bohnen hingegen zu wenig Methionin. Die biologische Wertigkeit eines Lebensmittels gibt an, wie viel Gramm körpereigenes Eiweiß aus 100g des Nahrungsproteins aufgebaut werden kann. Je besser der Gehalt an essentiellen Aminosäuren an den Bedarf unseres Körpers angepasst ist, umso höher ist die Wertigkeit. So hat Hühnereiweiß eine Wertigkeit von 100, Fleisch etwa 80, Mais, Bohnen und Milch etwa 72. Das Wissen über die biologische Wertigkeit von Lebensmitteln erleichtert eine gute Versorgung mit essentiellen Aminosäuren. Es ist auch für Veganer , also Menschen die keine tierischen Produkte zu sich nehmen, möglich, den Körper mit allen Aminosäuren zu versorgen. Mit einem fundierten Wissen über die Inhaltsstoffe kann man für eine ausgewogene Mischung pflanzlicher Eiweißquellen am Speiseplan sorgen. Bei anderen essentiellen Nährstoffen wie z. B. Vitamin B12 ist eine ausreichende Versorgung ohne tierische Produkte oft nur mit Nahrungsergänzungsmitteln möglich. ( F1 ) 378x3k Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv