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Glykämischer Index

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Der Glykämische Index ist ein Maß zur Bestimmung der Wirkung eines kohlenhydrathaltigen Lebensmittels auf den Blutzuckerspiegel. Teilweise wird dafür auch die Bezeichnung Glyx verwendet oder die Abkürzung GI. Je höher der Wert ist, desto schneller steigt der Blutzuckerspiegel an.

Der Begriff des Glykämischen Index wurde in den 1980er Jahren im Rahmen der Diabetes-Forschung eingeführt. So stellte man fest, dass etwa Weißbrot den Blutzucker nach dem Verzehr stärker ansteigen lässt als Haushaltszucker. Der Unterschied ließ sich aber nicht durch die Struktur der Kohlenhydrate (also komplexes oder kleines Molekül) erklären.

Mittlerweile gibt es mehrere Diäten, die dem GI Bedeutung beimessen, zum Beispiel die Montignac-Methode, die Glyx-Diät und die Logi-Methode.

Neuere Forschungsergebnisse haben aber gezeigt, dass der glykämische Index z. B. nur eine untergeordnete Rolle bei der Gewichtszunahme spielt und individuell sehr variabel ist.

Bestimmung

Der Glykämische Index gibt in Zahlen die blutzuckersteigernde Wirkung der Kohlenhydrate bzw. der Lebensmittel an. Die blutzuckersteigernde Wirkung von Traubenzucker dient als Referenzwert (100). Dabei wird von einer Testperson so viel Traubenzucker bzw. so viel des zu testenden Lebensmittels gegessen, dass jeweils 100 g Kohlenhydrate in der verzehrten Portion enthalten sind. Im Bild ist die Veränderung des Blutzuckers als schwarze Linie dargestellt (hier eine Vereinfachung!). Der glykämische Index wird definiert über den Quotienten der Flächen (mathematisch das Integral) unter der Linie der Blutzuckerwerte während der ersten zwei Stunden nach Mahlzeitenverzehr.

 

Ein GI von 50 sagt aus, dass der über die Zeit integrierte Blutzuckeranstieg des bewerteten Lebensmittels nur die Hälfte des Anstieges der Glucose ausmacht, also hier die gelbe Fläche halb so groß ist wie die rote Fläche.

Kohlenhydrathaltige Lebensmittel, die einen schnellen und hohen Blutzuckeranstieg auslösen, besitzen aber nicht zwangsläufig einen hohen glykämischen Index. Fällt der Blutzuckerspiegel nach dem hohen Anstieg schnell wieder ab, kann der Index trotz des kurzzeitig hohen Blutzuckerspiegels gering sein. Lebensmittel, nach deren Genuss sich der Blutzuckerspiegel geringfügig bzw. langsam erhöht, haben nicht zwangsläufig einen niedrigen glykämischen Index. Hält die geringe Erhöhung lange an, kann der Index trotzdem hoch sein. Für eine zuverlässige Aussage über die Wirkung eines Lebensmittels auf den Blutzuckerspiegel einer Person ist daher das Blutzuckerspiegel-Diagramm maßgebend und weit aussagekräftiger als der Index.

Vorsicht ist geboten bei der Suche nach GI-Werten etwa im Internet. Vor allem in Amerika sind Tabellen im Umlauf, die den GI im Verhältnis zu Weißbrot setzen, das dann einen GI von 100 hat. Die Werte lassen sich allerdings durch den Faktor 0,7 ineinander umrechnen.

Ab welchem Wert der GI als hoch anzusehen ist, wird bei verschiedenen Diäten unterschiedlich bewertet.

Im Allgemeinen wird folgende Einteilung verwendet:

• Schlecht ist ein GI größer als 70
• Mittel sind GI-Werte zwischen 50 und 70
• Gut ist ein GI kleiner als 50.

Diese Einteilung wird zum Beispiel auch bei der Glyx-Diät und Logi-Methode angewendet.

Eine andere Einteilung nutzt die Montignac-Methode. Dabei sind Lebensmittel mit einem GI-Wert größer als 50 schlecht, zwischen 35 und 50 gut und bei einem GI-Wert kleiner als 35 sehr gut.

Bedeutung des GI für Sportler

Die Erkenntnisse um den GI von Lebensmitteln trugen zu einem besseren Verständnis der Energiebereitstellung bei körperlicher Belastung bei. Dieses Wissen wird sowohl von Ausdauer- als auch von Kraftsportlern genutzt. In Studien wurde nachgewiesen, dass eine Einnahme von Lebensmitteln mit hohem GI zu einem Zeitpunkt von 30 bis 60 Minuten vor der Belastung zu einer frühzeitigen Ermüdung führt. Es kommt dann nämlich nach einer Insulinspitze gleich zu Beginn der Belastung zu einem Abfall des Glukosespiegels und zu einer Entleerung des Glykogenspeichers sowie einem raschen Abbau von freien Fettsäuren. Stattdessen sollten stark kohlenhydrathaltige Nahrungsmittel mit einem mittleren GI verzehrt werden, um eine stetige Energiebereitstellung aus Kohlenhydraten zu gewährleisten, was eben durch das Ausbleiben eines hohen Insulinspiegels erst möglich ist. Es hat sich ebenfalls herausgestellt, dass die Einnahme einer nicht übertrieben großen Menge an Kohlenhydraten mit hohem GI unmittelbar nach der körperlichen Belastung günstig ist, da diese besonders schnell ins Blut gelangt und auch die Aufnahme von Ca- und Mg-Ionen im Darm beschleunigt, was zu einem sehr schnellen Wiederauffüllen von Energiereserven führt. Diese sind nicht für die nächste Belastung gedacht, sondern sollen dem Körper eben während der Erholung zur Verfügung stehen.

Bedeutung des GI für Übergewichtige

Lebensmittel mit einem hohen GI führen zu einer starken Erhöhung des Blutzuckerspiegels, was dann zu einer starken Ausschüttung von Insulin führt. Das wiederum führt zu einer Steigerung der Aufnahme von Glukose in Muskel- und Fettzellen und regt auch die Fettspeicherung und die Kohlenhydratspeicherung in Form von Glykogen an. Deshalb nehmen einige Autoren an, dass sich als Folge des Verzehrs von Lebensmitteln mit einem hohen GI nach etwa 2 bis 4 Stunden eine Unterversorgung mit Energieträgern im Blut (Unterzucker) ergibt. Das wiederum regt angeblich den Verzehr von schnell blutzuckersteigernden Lebensmitteln an und führt damit angeblich in einen Teufelskreis und schließlich zu Übergewicht. Tatsächlich treten Unterzuckerungen beim Gesunden aber nicht auf, da aus den Glykogenspeichern bei Bedarf auch wieder Kohlenhydrate freigesetzt werden können. Zu dieser Theorie gibt es widersprüchliche Studien.

Im Allgemeinen wird jedoch davon ausgegangen, dass der starke Abfall des Blutzuckerspiegels bei Lebensmitteln mit hohem GI zu Veränderungen im Verdauungsprozess einschließlich eines Hungergefühls und dadurch zur erneuten Nahrungsaufnahme führt, die Umstellung auf Nahrungsmittel mit geringerem GI und glykämischer Belastung (GL) scheinen bei Übergewichtigen eine wirkungsvolle therapeutische Maßnahme darzustellen. Es wird neben der Auswirkung auf das Übergewicht vor allem auf den direkten Zusammenhang des GI mit Typ-2 Diabetes mellitus (Altersdiabetes) und Herz-Kreislauferkrankungen, gerade bei Kindern und Jugendlichen, hingewiesen.

Kritik

• Der Glyx wurde zu Forschungszwecken als Laborparameter entwickelt und ist für die alltägliche Ernährung wenig praxisgerecht. Er beschreibt nämlich die Blutzuckerreaktion auf die Zufuhr von 100 g Kohlenhydraten, die über ein bestimmtes Lebensmittel zugeführt werden, und nicht die Reaktion auf 100 g Lebensmittel.
  Beispiel: Der Glyx von gekochten Möhren (Karotten) liegt bei 70 (neuere Untersuchungen geben einen geringeren Wert an). Da Möhren sehr kohlenhydratarm sind, müssten rund 800 Gramm Möhren gegessen werden, um so 50 g KH zuzuführen. Anders bei kohlenhydratreichen Nahrungsmitteln: Baguettebrot hat ebenfalls einen Glyx von 70, 100 Gramm davon liefern aber 48 Gramm Kohlenhydrate. Es genügen daher 104 g Baguettebrot, um die gewünschte Menge von 50 g KH zuzuführen. Bezogen auf den GI von 70 lautet die wissenschaftliche Aussage demnach: Die Aufnahme von 104 g Baguettebrot führt zu demselben Blutzuckeranstieg wie die Aufnahme von 800 g Möhren.

• Eine Adaptation des Glyx stellt die so genannte Glykämische Last (GL) dar. Sie berücksichtigt zum jeweiligen GI auch den Kohlenhydratgehalt der einzelnen Lebensmittel, nicht aber Fett und Eiweiß.

• Darüber hinaus hängt die tatsächliche Blutzuckerreaktion stark davon ab, welche Lebensmittel bei einer Mahlzeit zusammen verzehrt werden. Die GI-Werte der einzelnen Lebensmittel dürfen nicht einfach addiert werden, das führt zu falschen Ergebnissen.

• Es gibt starke individuelle Schwankungen: das gleiche Lebensmittel verursacht bei verschiedenen Personen nicht denselben Anstieg des Blutzuckerspiegels. Selbst bei derselben Person sind in Studien schon unterschiedliche Werte gemessen worden.

• Der Fettgehalt eines Lebensmittels wirkt sich kaum auf den Blutzuckerwert aus. Er reduziert den GI-Wert daher deutlich, spielt aber für die Kalorienzufuhr eine wichtige Rolle.

• Bei einer Reduzierung der Kohlenhydratzufuhr wird zwangsläufig entweder mehr Eiweiß oder mehr Fett gegessen.

• Ein ebenfalls häufig genannter Kritikpunkt ist, dass für den Auf- bzw. Abbau von Fettgewebe letztlich nicht der Insulinspiegel, sondern ausschließlich die Energiebilanz ausschlaggebend ist. Damit wäre die Grundidee einer GI-reduzierten Diät hinfällig: Zur Behebung von Übergewicht wäre der GI nämlich irrelevant. Dies ist auch die Position der Deutschen Gesellschaft für Ernährung.

• Die Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen erklärt in einer Stellungnahme: „Es ist wissenschaftlich nicht begründbar, das Konzept des GI umzusetzen und beispielsweise vom Verzehr von Kartoffeln und (Vollkorn-)Getreideprodukten mit hohem GI bzw. hoher GL abzuraten. Der Einfluss auf den Abbau von Übergewicht ist umstritten und bislang kaum systematisch untersucht worden.“

• Im Rahmen einer Interventionsstudie des pan-europäischen DIOGENES (Diet, Obesity and Genes) Projekts, wurde gezeigt, dass eine Diät mit niedrigem glykämischem Index keinen Vorteil hinsichtlich einer (Wieder-)Zunahme des Körpergewichts bringt.

Grundnahrungsmittel

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Als Grundnahrungsmittel werden die Nahrungsmittel bezeichnet, die in der jeweiligen Kultur mengenmäßig den Hauptbestandteil der Ernährung des Menschen ausmachen.

Sie stellen die Grundversorgung mit Kohlenhydraten, Eiweiß und Fett sicher, nicht jedoch unbedingt eine ausreichende Versorgung mit Vitaminen und Spurenelementen. Zu den weltweit wichtigsten Grundnahrungsmitteln gehören Getreide wie Weizen oder Reis, Speicherwurzeln (Knollen, Rhizomen) wie Kartoffeln oder Yams, Hülsenfrüchte wie Linsen und Bohnen und Früchte wie Datteln und Feigen, bzw. daraus hergestellte Produkte wie Brei und Brot. Ebenfalls zu den Grundnahrungsmittel gezählt werden Fisch, Fleisch, Milch und Eier, die neben Hülsenfrüchten zu den wichtigsten Eiweißquellen zählen.

Welche Grundnahrungsmittel regional konsumiert werden, hängt stark von kulturellen, klimatischen und wirtschaftlichen Faktoren ab. Heute dienen weltweit nur noch ein gutes Dutzend Nahrungsmittel als echte Grundnahrungsmittel für den überwiegenden Teil der Weltbevölkerung.

Getreide und Pseudogetreide

• Weizen, der zusammen mit Mais und Reis das meistangebaute Getreide der Welt ist, ist für Menschen in vielen Ländern als Brotgetreide ein Grundnahrungsmittel. Zugleich hat er eine große Bedeutung in der Tiermast. Hartweizen ist besonders für die Herstellung von Teigwaren (Hartweizengrieß) geeignet.
• Roggen wird besonders in Mittel- und Osteuropa als Brotgetreide verwendet. Der vergleichsweise hohe Lysinanteil macht Roggen zu einem wichtigen Bestandteil einer ausgewogenen Ernährung.
• Reis bildet das wichtigste Grundnahrungsmittel für 80 % der Erdbevölkerung. Es ist das traditionelle Grundnahrungsmittel der chinesischen, japanischen sowie der koreanischen Küche und wird in Japan als gohan bezeichnet. Dieses Wort hat zweierlei Bedeutungen: Einerseits Rundkornreis und andererseits steht es für Nahrungsmittel oder Speise schlechthin. Durch die Polierung des braunen Reises und den Siegeszug des weißen Reises (siehe Kleie) haben sich Vitaminmangelkrankheiten wie etwa Beri-Beri in großem Ausmaß verbreitet und betrafen vor allem die ärmeren Bevölkerungsteile. Diese Mangelerscheinungen waren 1912 der Anlass für die Entdeckung der Vitamine.
• Klebreis bildet das Hauptnahrungsmittel im Norden und Nordosten (Issan) von Thailand wie auch in Laos.
• Unterschiedliche Hirsearten sind in vielen Gebieten Afrikas und Asiens die Hauptnahrungsmittel.
• Mais wird heute weltweit angebaut und ist in vielen Ländern ein Grundnahrungsmittel, vor allem in afrikanischen.
• Quinoa stammt aus Südamerika, wo es seit 6000 Jahren gemeinsam mit Amarant ein Hauptnahrungsmittel ist. Sie wurden besonders in den Hochebenen der Anden (über 4000 m) angebaut. Dort waren sie für die Menschen unentbehrlich, da Mais in diesen Höhen nicht mehr angebaut werden konnte.
• Amarant war bereits bei den Azteken, Inka und Maya neben Quinoa und Mais ein Hauptnahrungsmittel. Heute weiß man, dass Amarant einen weit höheren Eiweiß- und Mineralstoffgehalt als die weltweit traditionell angebauten Getreidesorten hat. Kohlenhydrate und Ballaststoffe sind in gleich hohen Mengen vorhanden.

Getreideprodukte [Bearbeiten]

• Brot. Die Ägypter hatten in der Antike auch den Beinamen Brotesser. Von Ägypten aus gelangten die Kenntnisse des Brotbackens über Griechenland und das Römische Reich nach Europa. Nach dem Untergang Roms stieg das Brot in den Rang einer Festtags- und Herrenspeise auf. Diese Stellung behielt es in Deutschland bis in die Zeit nach dem Dreißigjährigen Krieg und in Russland sogar bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts.
• Kuskus, Cous Cous oder Couscous ist eine Spezialität der Berber und nordafrikanisches Hauptnahrungsmittel. Es wird aus Hartweizengrieß oder – ursprünglich und manchmal auch heutzutage noch – aus Hirse hergestellt.
• Bulgur ist ein Hauptnahrungsmittel im Vorderen Orient, das wie Kuskus als Taboulé (Salat) verzehrt wird.
• Chapati ist das Hauptnahrungsmittel der Hunzukuc und auch in Pakistan und Nordindien sehr verbreitet. Ein aus Gerste, Hirse und Weizen hergestelltes Vollkornbrot.
• Nshima (kommt aus Sambia und Botswana), Mealie Pap (aus Südafrika), Akple (aus der Volta-Region), Phutu (von den Zulu), Ugali (aus Kenia) oder Tô (aus Benin) ist ein Brei aus Maismehl und Wasser, der in süd- und westafrikanischen Ländern zu den Grundnahrungsmitteln gehört.
• Ein Vorläufer der Polenta, puls oder pulmentum, gehörte zu den Hauptnahrungsmitteln der Küche des alten Rom, anfangs aus Hirse, Dinkel oder Kichererbsenmehl zubereitet, später aus Gerste oder einer besonderen Weizenart, far. Nach 1650 begann Mais als granoturco, »türkisches Korn«, in der italienischen Küche populär zu werden. Im 17. Jahrhundert war Maisbrei ein verbreitetes »Arme-Leute-Essen« von Spanien bis nach Südrussland. In Norditalien ist Polenta bis heute so beliebt geblieben, dass die Süditaliener ihre nördlichen Landsleute etwas abfällig »polentoni« nennen.

Wurzel- und Sprossknollen

• Kartoffeln. Ursprungsland der Kartoffel ist das Andenhochland zwischen dem heutigen Peru und Bolivien. In Preußen sorgte Friedrich der Große für die Verbreitung der Kartoffel. Während der Industrialisierung waren Obst und Gemüse für das Stadtproletariat praktisch unerreichbar. Gerade die Hauptnahrung Kartoffel lieferte neben der notwendigen Energie auch Spurenelemente und Vitamine (vor allem Vitamin C), wie es wohl kein anderes Hauptnahrungsmittel hätte tun können (Kulturgeschichte der Kartoffel).
• Batate (Süßkartoffel). Sie ist in Mittelamerika beheimatet; freigelassene afrikanische Sklaven brachten sie von Amerika nach Afrika. Heute wird sie in fast allen wärmeren Ländern der Tropen, Subtropen und gemäßigten Zonen der Erde angebaut. Der größte Batateproduzent der Welt ist China.
• Maniok wurde zuerst von den Ureinwohnern Südamerikas kultiviert und ist auch heute noch eine wichtige Ernährungsgrundlage in Brasilien. Maniok wird auch in Zentralafrika (Kamerun, Gabun, Kongo usw.) intensiv und gerne verwendet.
• Yams ist eine in den Tropen beheimatete Kletterpflanze, deren knollenartige Wurzeln aufgrund ihres Stärkegehaltes wie Kartoffeln als Nahrungsmittel dienen. Yams gehört zu den Grundnahrungsmitteln der afrikanischen Küche.
• Mit Gerichten aus Steckrüben mussten durch die schlechte Versorgungslage in Deutschland im Winter 1916/1917 während des Ersten Weltkriegs große Teile der Bevölkerung in Suppenküchen ernährt werden. »Früh Kohlrübensuppe, mittags Koteletts von Kohlrüben, abends Kuchen von Kohlrüben«. Das brachte Steckrüben einen nachhaltig schlechten Ruf ein.
• Fufu oder Foutou ist ein Brei aus Maniok und Kochbananen, der in Ghana und ganz Westafrika den Hauptbestandteil vieler Gerichte bildet.

Hülsenfrüchte

Die Linse war im alten Ägypten eines der Grundnahrungsmittel und auch in Israel kannte man sie. Heute werden Linsen vor allem in Spanien, Russland, Chile, Argentinien, den USA, Kanada und Vorderasien angebaut. Allein in Indien sind über 50 Sorten verbreitet.

• Sojaprodukte sind heute aus vielen Nahrungsmitteln nicht mehr wegzudenken. Zur direkten menschlichen Ernährung dienen die frischen, grünen Hülsen (»Schoten«) der Sojabohne oder verschiedene Eiweißprodukte wie Tofu und Sojasauce. Daneben gibt es weitere Zubereitungen wie Miso–Suppe oder Yuba.

Tierische Produkte

• Fleisch und Geflügel
• Milch (und ihre Produkte). In Kulturen, die meist aus Hirten und Nomaden hervorgegangen sind, steht die Milchtierhaltung, die Milch und ihre Produkte im Mittelpunkt der Ernährung und des Lebens. So etwa in der christlichen und der islamischen Welt.
• Eier
• Fisch wird weltweit verzehrt. Dabei haben die Japaner den mit Abstand größten Pro-Kopf-Verbrauch. Heute besteht eine akute Gefährdung durch die Überfischung der Weltmeere.

Wasser

• Wasser. Der Mensch benötigt ca. 1–2 Liter Wasser pro Tag als Trinkwasser.

Grundumsatz

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Der Grundumsatz, auch basale Stoffwechselrate genannt, ist diejenige Energiemenge, die der Körper pro Tag bei völliger Ruhe, bei Indifferenztemperatur (28 °C) und nüchtern zur Aufrechterhaltung seiner Funktion benötigt.

Einleitung

Physikalisch handelt es sich um Arbeit pro Zeit, also Leistung. Ihre SI-Einheit ist daher Joule pro Sekunde (J/s) oder Watt (W), allerdings wird in der Praxis weiterhin meist die Einheit Kilokalorien pro 24 Stunden (kcal/24 h) benutzt und die Angabe „24 h“ weggelassen, auch wenn dies streng genommen nicht korrekt ist. Spricht man von Grundumsatz, so ist immer der Bezug auf 24 Stunden gemeint. 1 kcal entspricht 4,186 kJ, 1 kJ entspricht 0,239 kcal.

Der Grundumsatz ist von Faktoren wie Geschlecht, Alter, Gewicht, Körpergröße, Muskelmasse, Wärmedämmung durch Kleidung und dem Gesundheitszustand (Fieber), abhängig.

70 bis 80 Prozent der zugeführten Energie werden als Wärme abgegeben. Die Heizleistung eines Menschen entspricht etwa der Leistung einer 60-Watt-Glühbirne oder der einer Kerze. Pro Tag verschwitzt man ein bis zwei Liter Wasser, entsprechend einer Kühlleistung von etwa 30 W. Der Verbrauch steigt mit erhöhter körperlicher Aktivität an. Man bezeichnet ihn als den Leistungsumsatz.

Messung

Durch Methoden der Kalorimetrie lässt sich der Grundumsatz messen, was aber für den Alltag außerhalb wissenschaftlicher Forschung, beispielsweise in Krankenhäusern, zu aufwändig ist. Kalorimetrie wurde schon im 18. Jahrhundert von Antoine Laurent de Lavoisier verwendet, hat heute jedoch nur noch historische Bedeutung. Derzeit wird in Spirometern der Sauerstoffverbrauch und die Kohlendioxidabgabe in der Atemluft gemessen und daraus (relativ aufwendig) der Grundumsatz berechnet.

Berechnung

Harris-Benedict-Formel

Bereits 1918 veröffentlichten J. A. Harris und F. G. Benedict die nach ihnen benannte Harris-Benedict-Formel, in die die Körpermasse m, die Größe l und das Alter t als Einflussfaktoren des Grundumsatzes eingehen.

Die Formel stellt noch heute eine, in der Ernährungsmedizin allgemein akzeptierte, gute Näherung des gemessenen Grundumsatzes G dar.

Einfache Abschätzung

Stark vereinfacht, doch immer noch alltagstauglich, ist die Näherungsannahme, dass der Mensch pro Kilogramm Körpergewicht unter den genannten Bedingungen 25 kcal pro Tag verbraucht. Daraus leitet sich folgende vereinfachte Formel ab:

 

Tatsächlicher Energiebedarf

Der tatsächliche Energiebedarf (Summe aus dem Grund- und dem Leistungsumsatz) lässt sich abschätzen, indem man den errechneten Grundumsatz mit einem Aktivitätsfaktor multipliziert. Dieser beträgt zwischen 1,2 im Liegen oder Sitzen und bis über 6 bei starker körperlicher Arbeit, z. B. in der Schwerindustrie, bei Sport teilweise sogar noch viel höher. Bei Büroarbeit kommt man auf einen Aktivitätsfaktor von 1,3 bis 1,6.

In der Medizin wird der Grundumsatz zur Ermittlung des tatsächlichen Energiebedarfs außer mit dem Aktivitätsfaktor (der bei bettlägerigen Patienten 1,2, und bei mobilisierten Patienten 1,3 beträgt) noch mit einem Traumafaktor multipliziert, der durch die Schwere der Krankheit bestimmt wird und zwischen 1,0 und 1,6 beträgt.

Energieverteilung

Den größten Anteil am Grundumsatz im menschlichen Körper haben Leber und Skelettmuskulatur mit je etwa 26 %, dann folgt das Gehirn mit 18 %, das Herz mit 9 % und die Nieren mit 7 %. Die restlichen 14 % entfallen auf den übrigen Organismus.

Release 2011.11.15