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Ballaststoffe im menschlichen Stoffwechsel

Allgemeines:
Ballaststoffe (manchmal auch als Naturfasern bezeichnet) haben keine einheitliche Definition, da sie aus mehreren Stoffklassen bestehen (z.B. Kohlenhydrate). Im Allgemeinen versteht man unter Ballaststoffen schwer verdauliche Kohlenhydrate, die im Gegensatz zu anderen Kohlenhydraten durch den Dünndarm unverändert in den Dickdarm gelangen (andere Kohlenhydrate werden wurden Enzyme im Dünndarm z.B. zu Glucose aufgespalten). Im Dickdarm haben die als Ballaststoff bezeichnete Kohlenhydrate einige physiologische Effekte auf den menschlichen Organismus.

* Ballaststoffe führen zu einem erhöhten Sättigungsgefühl
* Ballaststoffe verzögern die Kohlenhydrat-Aufnahme (beeinflussen den Kohlenhydrat- bzw. Fettstoffwechsel)
* Ballaststoffe sorgen für eine erhöhte Ausschüttung von Gallensäuren, dass wiederum den Cholesterinspiegel senkt.

Ballaststoffe erfüllen im menschlichen Organismus noch weit mehr Funktionen, als aufgelistet. Daher ist eine ausreichende Zufuhr an Ballaststoffen für einen gesunden Organismus wichtig. So gilt als Faustregel, dass eine Aufnahme von 20 - 30 g pro Tag schwer verdaulichen Kohlenhydraten (Ballaststoffe) ein gesundheitsfördernder Faktor ist.
 

Was sind Ballaststoffe:
Ballaststoffe ist ein Begriff, der inzwischen für viele Substanzen verwendet wird (im Laufe der Zeit ist der Begriff ständig erweitert worden), die unverändert in den Dickdarm gelangen und dort eine bestimmte Funktion erfüllen. In der Regel meint man mit dem Begriff "Ballaststoffe" vor allem Kohlenhydrate, die im Dünndarm nicht verdaut (resorbiert) werden können bzw. von Enzymen des Gastointestinaltrakts nicht in eine resorbierbare Form (z.B. Glucose) umgewandelt werden können. Bei diesen Kohlenhydraten handelt es sich in der Regel um Nicht-Stärke-Polysaccharide (kurz NSP), unter die viele Substanzen fallen, die mit pflanzlicher Nahrung aufgenommen werden (z.B. Lignin).

Die nicht verdaubaren Polysaccharide weisen eine unterschiedliche Zusammensetzung von Monomeren (Glucose, Fructose) auf und haben daher unterschiedliche Wirkungen auf den menschlichen Organismus. Die schwer verdaulichen Kohlenhydrate werden (wie andere Kohlenhydrate auch) nach dem Polymerisationsgrad eingeteilt. Hierbei tritt man auf drei unterschiedliche Klassen:

* Mono- und Disaccaride (z.B. Laktose)
* Oligosaccharide (z.B. Stachyose, Maltodextrin), die aus 3-9 Monomeren bestehen.
* Polysaccharide (z.B. Cellulose, Pektin), die aus 10 Monomeren und mehr aufgebaut sind.
 

Funktionen von Ballaststoffen:
Ballaststoffe (bzw. die unverdaulichen Kohlenhydrate) haben die unterschiedlichsten Funktionen. Einige Ballaststoffe verändern die Beschaffenheit der Darmbakterien oder vermehren den Stuhlgang. Wiederum andere Ballaststoff werden durch sog. intestinale Bakterien fermentiert. Die Reaktionsendprodukte (Endprodukte bei der Fermentation sind kurzkettige Fettsäuren) hierbei beeinflussen den Flüssigkeitshaushalt im Dickdarm oder haben entzündungshemmende Eigenschaften. Teilweise können diese Substanzen den Kohlenhydrat- bzw. Fettstoffwechsel beeinflussen. 

Nicht-Stärke-Polysaccharide:
NSP kommen bei der Aufnahme von pflanzlicher Nahrung öft vor (z.B. Cellulose):

* Die Cellulose ist in Wasser unlöslich und kann auch von Dickdarmbakterien nicht fermentiert werden.
* Hemizellulosen (ebenfalls Bestandteil von pflanzlichen Zellwänden) können (je nach Kettenlänge) wasserlöslich oder unlöslich sein.
* Insulin ist ebenfalls ein Polysaccharid, ist wasserlöslich und kann von Dickdarmbakterien fermentiert werden. Aus diesem Grund gehört auch Insulin zur Gruppe von Präbiotika.

Oligosaccharide:
Oligosaccharide bestehen wie bereits erwähnt aus 3 bis 9 Monomeren. Oligosaccharide sind in der Regel gut wasserlöslich und können von den Darmbakterien auch leicht fermentiert werden. Die meisten Oligosaccharide bzw. deren Abbauprodukte stimulieren das Wachstum von apathogenen Bakterien.

Monosaccharide:
In der Regel können alle Mono- und Disaccharide im Dünndarm resorbiert werden (einzige Ausnahme: Sorbit). Bei der Laktose kann aber eine Abnahme der Laktoseaktivität im Dünndarm auftreten, so dass "etwas" Laktose durch den Dünndarm in den Dickdarm gelangt. Hier wird die Laktose von den Darmbakterien fermentiert und löst die bekannten Symptome der Laktoseintoleranz aus.
 

Fermentierbarkeit von Ballaststoffen:
Wie bereits erwähnt gelangen schwer verdaubare Kohlenhydrate durch den Dünndarm in den Dickdarm. Hier werden sie durch Darmbakterien fermentiert. Dabei werden die Kohlenhydratketten (unter anaeroben Bedingungen) zu kurzkettigen Fettsäuren abgebaut. Diese kurzkettigen Fettsäuren erfüllen verschiedene, wichtige Funktionen. So stimulieren diese kurzkettigen Fettsäuren das Wachstum der intestinalen Bakterien und oder haben antibakterielle Wirkung. Durch die Fermantation wird der intestinale pH-Wert gesenkt (-> in Richtung sauer) und so das Wachstum von pathogenen Keimen gehemmt. 
Die meisten Endprodukte der Fermentation, die kurzkettigen Fettsäuren, werden vom Dickdarm resorbiert, gelangen so in die Blutbahn und können vom menschlichen Organismus genutzt werden. So ist z.B. Butyrat bevorzugte Energiequelle für Kolonmukosazellen.
 

Funktion von nicht-fermentierbaren Ballaststoffen:
Nicht fermentierbare Ballaststoffe (z.B. Cellulose) haben auch eine Funktion im menschlichen Organismus. So können diese Ballaststoffe Wasser aufnehmen, dadurch aufquellen und so das "Stuhlvolumen" erhöhen, was die sog. Passagezeit des Darminhalts durch den Darm beeinflusst. 
 

Ballaststoffe als "Auslöser" von metabolischen Prozessen:
Ballaststoffe können -wie bereits erwähnt" den Fettstoff- bzw. Kohlenhydratstoffwechsel beeinflussen. Durch die vermehrte Bindung von Gallensäure durch die Ballaststoffe wird der enterohepatische Kreislauf "eingeschränkt" bzw. unter Umständen sogar unterbrochen. Daurch wird signalisiert, dass mehr Gallensäure im Körper produziert werden soll, bei dessen Synthese Serumcholesterin verwendet wird, was zu einer Absenkung des Cholesterinspiegels im Blut führt. 

Ballaststoffe bzw. kurzkettige Fettsäuren als Reaktionsprodukte der Fermentation haben auch entzündungshemmende Wirkung. So hemmt z.B. Butyrat die Hyperproliferation von Schleimzellen im Dickdarm. 
 

Überblick über Ballaststoffe in Nahrungsmitteln:

* Weißbrot (ca. 3,8 g Ballaststoffe auf 100 g, davon 2 g unlösliche und 1,9 g lösliche Ballaststoffe)
* Weizenvollkornbrot (ca. 6,6 g Ballaststoffe auf 100 g, davon 4,8 g unlösliche und 1,8 g lösliche Balaststoffe)
* Roggenvollkornbrot (ca. 8,5 g Ballaststoffe auf 100 g, davon 4,9 g unllösliche und 3,7 g lösliche Ballaststoffe)
* Grüne Erbsen (ca. 16,8 g Ballaststoffe auf 100 g, davon 11,7 g unlösliche und 5,1 g lösliche Ballaststoffe)
* Linsen (ca. 11 g Ballaststoffe auf 100 g, davon 6,9 g unlösliche und 4,1 g lösliche Ballaststoffe)
* Sauerkraut (ca. 2,2 g Ballaststoffe auf 100 g, davon 1,3 g unlösliche und 0,9 g lösliche Ballaststoffe)
* Weißkohl (ca. 1,9 g Ballaststoffe auf 100 g, davon 1,4 g unlösliche und 0,5 g lösliche Ballaststoffe)
* Paprika (ca. 1,4 g Ballaststoffe auf 100 g, davon 1 g unlösliche und 0,4 g lösliche Ballaststoffe)
* Tomaten (ca. 0,9 g Ballaststoffe auf 100 g, davon 0,8 g unlösliche und 0,1 g lösliche Ballaststoffe)
* Karotten (ca. 1,5 g Ballaststoffe auf 100 g, davon 1,0 g unlösliche und 0,4 g lösliche Ballaststoffe)
 

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