ERNÄHRUNG

Ernährung,

 

Aufnahme von Stoffen, die zur Erhaltung des Lebens, für Wachstum, Bewegung und Fortpflanzung aller Lebewesen notwendig sind. - Die grünen Pflanzen sind in der Lage, die körpereigenen organischen Substanzen aus anorganischen Stoffen (Kohlendioxid, Wasser und Mineralsalze) selbst aufzubauen (Assimilation); sie sind autotroph und liefern durch ihre ständige Synthesetätigkeit allen heterotrophen, auf organische Nährstoffe angewiesenen Organismen (Bakterien, Pilze, nichtgrüne höhere Pflanzen, Tiere, Mensch) die Existenzgrundlage. Für das normale Wachstum benötigen sie die Makronährstoffe: Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff (N), Schwefel (S), Phosphor (P), Kalium (K), Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Eisen (Fe) sowie die u. a. für die Wirkung von Enzymen wichtigen Spurenelemente (Mikronährstoffe): Mangan (Mn), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Molybdän (Mo), Bor (B), Chlor (Cl), Natrium (Na). Während C, H und O mithilfe der Photosynthese aus Wasser und Kohlendioxid bereitgestellt werden, müssen die restlichen Nährstoffe in Wasser gelöst in Form von Ionen über die Wurzeln, gegebenenfalls auch über die Blätter aus dem Boden aufgenommen werden. Die nichtgrünen, heterotrophen Pflanzen beziehen die für sie wichtigen organischen Nährstoffe entweder aus toten Substraten, z. B. Pilze (Saprophyten), oder aus lebenden Organismen, die sie als Parasiten ausbeuten. Viele Pflanzen ernähren sich zusätzlich mykotroph durch Mykorrhiza oder symbiotroph mithilfe von in Wurzelknöllchen befindlichen Knöllchenbakterien oder Strahlenpilzen, die den Luftstickstoff binden und assimiliert dem Symbiosepartner zur Verfügung stellen. Fleisch fressende Pflanzen leben in der Regel auf nährstoffarmen Substraten und versorgen sich durch die von ihnen gefangenen und verdauten Tiere mit den notwendigen Stickstoff- und Phosphorverbindungen. - Bei den Bakterien ist die heterotrophe Ernährungsweise vorherrschend, daneben gibt es eine Reihe phototropher sowie Chemosynthese betreibender Arten.

 

Bei den Tieren und dem Menschen ist die Ernährung durch die Notwendigkeit bestimmt, neben Wasser und Mineralstoffen lebenswichtige organische Verbindungen aufzunehmen, um dem Organismus die Energiesubstrate für seine Leistungen (Betriebsstoffwechsel) und die Stoffe für das Wachstum und den laufenden Ersatz verbrauchter Körpersubstanzen (Baustoffwechsel) zuzuführen. Die Nahrungsaufnahme geschieht in der Regel in zwei Phasen: 1) Aufnahme in den Verdauungstrakt, in dem Zerkleinerung und Abbau in resorbierbare Nährstoffe stattfinden (Verdauung); 2) Resorption der Nährstoffe in die Körpersubstanz.

 

Die Art der Nahrungsaufnahme ist bei den Tieren sehr unterschiedlich. Im einfachsten Fall (z. B. bei manchen Endoparasiten, so den darmlosen Bandwürmern) können die Nahrungspartikel direkt über die Körperoberfläche aufgenommen werden. Bei den im Wasser lebenden Tieren sind die Strudler und Filtrierer weit verbreitet. Die Substratfresser gewinnen organische Nahrungsbestandteile entweder aus der Erde, faulendem Substrat oder Kot; Säftesauger besitzen in der Regel spezielle Vorrichtungen zum Stechen und Saugen; Schlinger nehmen relativ große Nahrungsbrocken unzerkleinert auf; Zerkleinerer, zu denen auch der Mensch gehört, zerreiben ihre Nahrung. Große Unterschiede bestehen im Nahrungsbedarf, was u. a. durch die unterschiedlich ausgeprägten Fähigkeiten zur Synthese bestimmter Nahrungsbestandteile und die sich daraus ergebende Notwendigkeit bedingt ist, Stoffe, die der Körper nicht selber herstellen kann, als essenzielle Nahrungsbestandteile aufzunehmen, da deren Fehlen zu Mangelerscheinungen führt.

 

Je nach bevorzugter Nahrungsquelle kann man zwischen Fleischfressern (Carnivora), Pflanzenfressern (Herbivora) und Allesfressern (Omnivora) unterscheiden. Zudem gibt es ausgesprochene Nahrungsspezialisten, die auf eine bestimmte Nahrungsquelle angewiesen sind (z. B. fressen Koalabären ausschließlich Eukalyptusblätter); sie werden als monophag bezeichnet. Oligophage Tiere sind dementsprechend auf einige wenige Nahrungsquellen beschränkt (z. B. der Kartoffelkäfer auf Kartoffeln u. a. Nachtschattengewächse). Solche Spezialisierungen sind in der Regel mit Anpassungsleistungen z. B. der Mundwerkzeuge oder des Verdauungstraktes verbunden.

 

Die Ernährung des Menschen entspricht derjenigen von tierischen Allesfressern. Art, Menge, Zusammensetzung und Zubereitung der pflanzlichen (Gemüse, Obst, Getreide) und tierischen Nahrungsmittel (Milch, Eier, Fleisch) hängen von biologischen und sozialen Gegebenheiten ab. Sie unterliegen außerdem in starkem Maße nationalen und/oder kulturellen Gepflogenheiten.

 

Mit der Nahrung sollen die Grundnährstoffe Proteine (Eiweiße), Kohlenhydrate und Fette im geeigneten Verhältnis sowie genügend Mineralstoffe, Vitamine, Spurenelemente sowie Ballaststoffe und Wasser aufgenommen werden. Durch sachgemäße Zubereitung werden sie für den Organismus gut aufschließbar und damit besser verwertbar. Im Verdauungskanal werden die Nährstoffe in eine lösliche und damit resorbierbare Form gebracht, mit dem Blut in die verschiedenen Gewebe transportiert und dort in den Zellen mithilfe von Enzymen auf- und abgebaut. Dieser Vorgang ist bedingt einer Verbrennung (Oxidation) vergleichbar, die einerseits Bewegungsenergie, andererseits Wärme liefert. Nichtverwertbare Nahrungsbestandteile werden aus dem Körper v. a. über den Darm, mit dem Harn und durch die Atmung ausgeschieden.

 

Kohlenhydrate und Fette dienen v. a. als Energiespender, während Proteine vorwiegend zum Aufbau und Ersatz von Zellen und zur Bildung von Enzymen und Hormonen benötigt werden. Bei einer richtig zusammengestellten Kost sollen etwa 55-60 % des Energiebedarfs aus Kohlenhydraten, 25-30 % aus Fetten und 10-15 % aus Proteinen gedeckt werden, wobei eine geeignete Kombination der Nährstoffe bei den einzelnen Mahlzeiten von großer Bedeutung ist. Die Proteinzufuhr sollte täglich 0,8 g je kg Körpergewicht betragen. Bei Jugendlichen, Schwangeren, älteren Menschen sowie während der Stillperiode und bei Krankheit erhöht sich der Proteinbedarf. Dabei ist die biologische Wertigkeit des Nahrungsproteins, die mit den unterschiedlichen Anteilen an essenziellen Aminosäuren zusammenhängt, zu berücksichtigen.

 

Ein wichtiges Kohlenhydrat ist die Stärke, die u. a. in Getreideprodukten und Kartoffeln enthalten ist. Sie wird im Verdauungskanal zu Glucose abgebaut, die in der Leber zu Glykogen aufgebaut und in der Leber und Muskulatur gespeichert wird. Glykogen kann je nach Bedarf wieder zu Glucose abgebaut und als solche verbrannt werden. Bei einem Überangebot an Nahrungsstoffen wird die nicht verbrauchte Menge in Form von Körperfett gespeichert. Dieses wiederum kann im Bedarfsfall jederzeit abgebaut und verbrannt werden.

 

Fette sind wegen ihres hohen Energiegehaltes eine wichtige Energiereserve des Körpers. 1 g Kohlenhydrate und 1 g Protein liefern jeweils 17,2 kJ (4,1 kcal), 1 g Fett dagegen 39 kJ (9,3 kcal). Einige lebenswichtige Fettsäuren, wie Linol- und Linolensäure, kann der Organismus nicht selbst aufbauen. Die Zufuhr dieser essenziellen Fettsäuren sollte täglich etwa 4-6 g betragen (z. B. enthalten in zwei Teelöffeln Sonnenblumenöl, 45 g Margarine oder 150 g Butter). Fette sind außerdem wichtig für die Resorption der fettlöslichen Vitamine A, D, E und K, die nur zusammen mit Fetten die Darmwand passieren können.

 

Der tägliche Energiebedarf eines gesunden Menschen ist außer vom Grundumsatz v. a. von der körperlichen Beanspruchung abhängig. Der Grundumsatz (Ruheumsatz) beträgt beim Erwachsenen näherungsweise 4,2 kJ (1 kcal) je Stunde und kg Körpermasse; der Wert variiert in Abhängigkeit von Geschlecht, Alter, Körperoberfläche sowie endokrinen Faktoren. Die im Grundumsatz benötigte Energie wird verbraucht für Herzarbeit, Atemtätigkeit, Leistung der Drüsen, der glatten Muskulatur und für den Stoffwechsel der Gewebe. Er ist erhöht während der Schwangerschaft und beim Stillen sowie bei Sportlern, gesenkt im Schlaf sowie bei längerem Fasten. In tropischen Gebieten lebende Menschen haben einen um 10-20 % niedrigeren Grundumsatz als Menschen aus arktischen Gebieten; die Regulation erfolgt u. a. über die Schilddrüsenfunktion. Um eine gleichmäßige, den Stoffwechsel (beziehungsweise die Homöostase) nicht belastende Zufuhr der benötigten Nährstoffe zu gewährleisten, wird empfohlen, die tägliche Nahrungszufuhr auf mindestens fünf kleine und in sich ausgewogene Mahlzeiten zu verteilen.

 

Bei falscher Zusammensetzung der Nahrung kommt es auch bei energetisch ausreichender Ernährung zu Mangelerscheinungen. Zum einen können sich die Nährstoffe gegenseitig nur bedingt ersetzen, sodass die Aufnahme von Mindestmengen gewährleistet sein muss (v. a. bei Proteinen); zum anderen sind für den Menschen insgesamt etwa 50 verschiedene essenzielle Substanzen bekannt, die mit den Lebensmitteln aufgenommen werden müssen. Die Zusammensetzung der menschlichen Nahrung hat sich seit Beginn der industriellen Revolution, besonders aber im 20. Jahrhundert v. a. in den industriell hoch entwickelten Ländern drastisch verändert, ohne dass eine gleichzeitige physiologische Anpassung erfolgt ist. Sie enthält hohe Anteile an Fetten und niedermolekularen Zuckern, weniger Ballaststoffe; außerdem wird sie durch die unterschiedlichen Verarbeitungsverfahren, z. B. die Anwendung von Zusatzstoffen (Konservierungsmittel, Farbstoffe u. a.) zum Teil erheblich verändert. Zudem ist das Maß an körperlicher Anstrengung bei der Arbeit gesunken. Die Folgen sind eine Zunahme des Anteils der Übergewichtigen und der damit oft verbundenen ernährungsabhängigen Krankheiten. Zusammenhänge zwischen bestimmten Krankheiten und Fehlernährung sind mittlerweile zum Teil bewiesen, in anderen Fällen werden sie vermutet (ernährungsbedingte Krankheiten).

 

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie v. a. auch in den folgenden Artikeln:

 

Diät · Fette · Hunger · Kohlenhydrate · Lebensmittel · Nahrungskette · Proteine · Stoffwechsel · Vollwerternährung · Welternährung

 

Literatur:

 

B. Muermann: Lex. der E. (²1993);

 C. A. Schlieper: Grundfragen der E. (¹²1994);

 

Die große GU-Nährwert-Tabelle, bearb. v. I. Elmadfa u. a. (1995).

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

Ernährung: Basis für Stoffwechsel und Wasserhaushalt

 

Energiebedarf und Ernährungsformen des Menschen

 

Kohlenhydratstoffwechsel und Diabetes mellitus

 

Fettstoffwechsel: Rolle des Cholesterins und Fettstoffwechselstörungen

 

Körpergewicht: Über- und Untergewicht

 

Eiweißstoffwechsel und Gicht

 

Vitamine: Vorkommen und Funktion

 

Mineralstoffe und Ballaststoffe

 

Kohlenhydratstoffwechsel und Fettstoffwechsel (Normwerte)

 

Ernährung des Menschen

 

Nährstoffe: Proteine, Fette und Kohlenhydrate

 

Vitamine und Elektrolyte

 

Verdauung: Aufschließen und Bereitstellen

 

Welternährung: Geschichte der Nahrungsgewinnung

 

Ernährung: Was der Mensch isst