Zucker - was genau ist das?

Eine einfache Frage, gell? Dafür einen ganzen Artikel schreiben?

Ja - denn die Antwort ist - aus Sicht des Stoffwechsels - nicht so einfach wie man denkt.

Verschiedene Formen

Wenn ich mich darauf beschränke, dass man “Zucker” im Supermarkt kaufen kann, ist das Kapitel hier beendet. Ist es aber nicht, denn Zucker ist auch die Bezeichnung einer ganzen chemischen Molekülklasse - und außerdem eine pragmatische Betrachtung, die uns hilft, unser Essen in Betracht auf seine Wirkung anders einschätzen zu können als bisher.

Bezeichnend ist, dass es in der Wikipedia eine “Begriffsklärungsseite” für Zucker gibt - und die ist nicht nur wegen der vielen Personen mit diesem Familiennamen notwendig. Keine Angst, hier geht es um das meist weiße Pulver, und nicht um “Airplane”, “Die nackte Kanone” oder “Top Secret” (aus dem Hause Zucker/Abrahams/Zucker). Meine eigene Definition ist etwas pragmatischer, aber die Begriffsklärungsseite und die verschiedenen unterschiedlichen Seiten über Zucker (die Substanz) helfen dabei, das Problemfeld zu erkunden. Und: Im Stoffwechsel irrelevante Zuckerarten klammere ich bewusst aus.

Außerdem führt die deutsche Wikipedia eine Seite für Zuckerarten ⁽¹⁾ - dabei handelt es sich um 11 verschiedene Zuckerarten mit mehr als 11 Namen, die nach EU-Lebensmittelverordnung besonders geschützt sind - und diese Liste ist bei weitem nicht vollständig, was die Bezeichnung verschiedener Zutaten in Lebensmitteln angeht.

Chemisch

Fangen wir molekular an:

Einer der drei Makronährstoffe, üblicherweise Zucker, Stärke oder (unverdauliche) Ballaststoffe. → mehr sind eine Stoffklasse, die sich aus Einfach-, Zweifach- und Mehrfach-zuckern zusammensetzt. Die chemischen Bezeichnungen enden typischerweise auf -ose⁽²⁾.

Einfachzucker

Die kleinsten Bausteine dieser Klasse sind die Einfachzucker⁽³⁾:

Für uns und den Stoffwechsel wichtig sind Glukose (als Hauptakteur, synonym auch Blutzucker), Fruktose (umgangssprachlich Fruchtzucker), und Galaktose (ein Bestandteil des Milchzuckers).

Von diesen Einfachzuckern ist Fruktose die am süßesten schmeckende Substanz, gefolgt von Glukose und Galaktose. Aus diesen drei Bausteinen setzen sich letztlich alle für uns üblichen Kohlenhydrate zusammen.

Glukose findet man auch als “Traubenzucker” oder “Dextrose”.

Zweifachzucker

Hier kommen wir schon zum ersten Zusammenprall der Welten: Haushaltszucker ist ein sogenannter Zweifachzucker. Er setzt sich zu gleichen Teilen aus Glukose und Fruktose zusammen. Da die beiden Bestandteile bereits im Speichel leicht getrennt werden können, ist die Süße der Fruktose hier tonangebend. Der chemische Name ist Saccharose.

Interessant zu wissen ist, dass Haushaltszucker eben nur zur Hälfte aus Glukose besteht - also eine vermutlich überraschende Wirkung auf den Blutzuckerspiegel hat, die nicht unbedingt mit den Erwartungen übereinstimmt. Doch dazu später mehr.

Andere geläufige Zweifachzucker sind Maltose (Malzzucker, zwei mal Glukose), und Laktose (Milchzucker: Galaktose und Glukose). Da beide keine Fruktose enthalten sind sie weniger süß als Haushaltszucker.

Mehrfachzucker

Aus Stoffwechselsicht ist diese Zuckerklasse nicht sehr interessant. Wer sich wirklich vollständig informieren will, findet in der Wikipedia Informationen zu Oligosacchariden, oder betrachtet sie einfach als relativ kurze Vielfachzucker, zu denen es mehr zu sagen gibt.

Vielfachzucker

Vielfachzucker kennen wir aus Stoffwechselperspektive üblicherweise als Stärke - eine lange Verkettung von Glukosemolekülen. Diese Bausteine weisen schon darauf hin, dass Stärke in der Verdauung als Glukose ankommt - daher steigert der Verzehr von Stärke den Blutzuckerspiegel ziemlich äquivalent zu ihrer Masse.

Ein weiterer im Stoffwechsel relevanter Vielfachzucker ist Cellulose - ein Strukturmolekül vieler Pflanzen, das allerdings vom Menschen nicht aufgebrochen werden kann - es wird daher im Stoffwechsel als Unverdauliche Kohlenhydrate. Typischerweise unterschieden in lösliche und unlösliche. Landläufigen 'unverzichtbar', aber weder in der Literatur noch nach meinen Erfahrungen 'essenziell'. Es gibt aber Gelegenheiten, bei denen sie vorteilhaft sein können. → mehr klassifiziert.

Metabolisch

Besonders relevant für die Betrachtung im Stoffwechsel sind Glukose, Stärke und Fruktose. Daher beschränke ich mich darauf. Saccharose, Haushaltszucker, ist nur eine Randnotiz, aber trotzdem noch eine Erwähnung wert - den Hauptteil übernehmen aber seine beiden Bestandteile.

Zunächst die hier übliche Basis: Alle Kohlenhydrate sind für den Menschen Nicht-essenzielle Nährstoffe sind solche, die der Körper zwar braucht und verwerten kann, aber die er selbst aus anderen Nährstoffen herstellen kann. Sie müssen nicht über die Nahrung aufnehmen muss..

Glukose: Da Glukose das Blutzuckermolekül ist, verdient es genauere Betrachtung

Der Körper benötigt ständig einen gewissen, relativ stabilen, Blutzuckerspiegel
Der Körper kann diesen Blutzuckerspiegel komplett selbst und ohne Zuhilfenahme von Kohlenhydraten aus der Nahrung aufrechterhalten
Bereits eine Verdoppelung des Blutzuckerspiegels über längere Zeit ist toxisch

Die absolute Größenordnung: Rechnet man 100mg/dL Blutzucker, so zirkuliert normalerweise in einem Körper mit 4l Blut etwa 1 Teelöffel Glukose (4g). Eine Dose Cola mit 33g Haushaltszucker (oder analoger Zutat) füllt mit 9 Teelöffeln auf, die Hälfte davon pure Glukose.

Stärke:

Es handelt sich um lange Ketten von Glukosemolekülen, die relativ einfach - und sogar mit Energiegewinn - aufgespalten werden können.
Daher kommt Stärke in der Verdauung als Glukose an.
Aufgrund der notwendigen Aufspaltung und der generellen Molekülgröße kommt Stärke jedoch nicht ganz so schnell im Blutkreislauf an wie Einfach- oder Zweifachzucker. Daher gilt Stärke auch als “langsames Kohlenhydrat” - das gilt um so mehr, wenn sie noch mit Ballaststoffen aufgenommen wird, die allein schon mechanisch zwischen Stärke und den Enzymen oder zwischen Glukose und der Darmschleimhaut stehen.

Zurückkommend zum normalen Blutzuckergehalt von 1 Teelöffel Glukose: Eine übliche Portion Pasta bringt ca 90g Stärke mit sich - somit über 20 Teelöffel Glukose, die im Rahmen der Verdauung ins Blut aufgenommen und im Körper verteilt werden müssen. Klingt ganz so als ob eine Dose Cola einer Portion Pasta vorzuziehen sei? Zumindest die Leber, als einer der Hauptumschlagplätze, würde da möglicherweise sogar zustimmen.

Fruktose: Fruktose nimmt eine kleine Sonderstellung ein - zwar ist sie ein Kohlenhydrat und wird als solches gezählt, jedoch hat sie eine grundlegend andere Molekularstruktur als Glukose, und wird ausschließlich in der Leber verarbeitet.

Der für den Körper einfachste Weg Fruktose abzubauen führt in Richtung Fett und heißt De novo Lipogenese ist der Prozess, mit dem der Körper Fett aus Kohlenhydraten herstellt, mit dem Zweck der Einlagerung → mehr. Der dazugehörige Pfad ist fast identisch mit dem Weg, auf dem Alkohol in der Leber abgebaut wird⁽⁴⁾. Dieser Weg ist der Grund, warum ich oben nicht sicher sagen konnte, ob die Leber 20 Teelöffel Glukose aus Pasta oder 9 Teelöffel Fruktose und Glukose aus Cola vorzieht: Glukose kann im gesamten Körper verarbeitet werden, Fruktose quasi ausschließlich in der Leber.

Messung der Auswirkungen

Um die verschiedenen Eigenschaften der verschiedenen Arten von Zuckern zu beschreiben, haben wir mehrere Möglichkeiten. Zwei übliche sind der glykämische Index (GI) und die glykämische Last (GL).

Der GI ist ein Maß dafür, wie schnell der Blutzucker ansteigt - und auch bis zu welcher Höhe er ansteigt. Je kürzer die Glukose-Ketten sind, desto schneller ist die Glukose im Blut zu finden: Der GI ist hoch.

Wenn dagegen der Körper die Glukose erst aus ihren molekularen Ketten befreien muss, und auf dem Weg dahin ggf. noch um Hindernisse herumnavigieren muss (Ballaststoffe) ist der GI eher niedrig. Da aber letztlich alle Glukose aus dem Essen ins Blut gelangt, ist die GL vergleichbar mit der des kurzkettigen Zuckers: Zwar steigt die Kurve weniger steil an, und erreicht nicht die gleiche Höhe, aber dafür hält sie länger an. Der Bereich unter der Kurve kann also vergleichbar sein.

Wir erinnern uns an den oben angeteaserten interessanten Aspekt von Haushaltszucker und der Erwartung, die er möglicherweise verletzt. Es geht um den Unterschied zwischen Haushaltszucker und Stärke: Man sollte meinen, dass Zucker aufgrund des kleinen Moleküls sich viel schneller als Stärke bemerkbar macht. Da Zucker aber zur Hälfte Fruktose ist, die sich nicht auf den Blutzuckerspiegel auswirkt, ist der GI deutlich kleiner als der von Stärke, die quasi komplett aus Glukose besteht⁽⁵⁾.

Zutaten: Kreative Buchhaltung

Auf der Zutatenliste ist es populär, Zucker zu verstecken. Das kann man recht einfach durch unterschiedliche Namen für verschiedene Zutaten erledigen.

Allein aus der Liste der in der EU geschützten Zuckerarten ⁽¹⁾ lassen sich eindrucksvolle Zutatenlisten komponieren: Zucker, Invertzuckersirup, Glukosesirup.

Warum macht man das? Auf der Zutatenliste müssen Zutaten in der Reihenfolge ihrer Masse angegeben werden - das heißt, die dominante Zutat muss nach oben. Wenn beispielsweise Zucker mit 50% Anteil im Produkt zweifelsfrei an erster Stelle stehen würde, kann eine andere Zutat nach vorne rücken, wenn stattdessen nur 18% Zucker enthalten sind. Und 17% Invertzuckersirup. Und 16% Glukosesirup.

Andere süßende Zutaten klingen gleich noch viel natürlicher: “Apfeldicksaft” zum Beispiel. Mag nicht 100% so süß sein wie Zucker, aber gibt einen sehr viel besseren Klang auf der Zutatenliste.

In den USA ist “High Fructose Corn Sirup” (HFCS) eine beliebte industrielle Zutat. Dem Haushaltszucker vergleichbar, aber mit 55% Fruktose- und 45% Glukoseanteil. Zwar ist Zucker nicht teuer, aber HFCS ist - gerade im großen Maßstab - noch billiger.

Pragmatisch

Zucker (in allen Formen) stellt in der Regel eine “leere” Kalorienbombe dar: Inhärent sind in Kohlenhydraten nicht allzu häufig Mikronährstoffe zu finden, sofern sie nicht gesondert zugesetzt werden oder aus dem Umfeld mitgebracht werden. (Das ist im Gegensatz zu Fetten und Ölen, die fettlösliche Vitamine enthalten können - tierische Fette tun das typischerweise)

Meine pragmatische Definition ist einfacher als oben: Für mich ist Zucker alles das, was im Verdauungstrakt als Zucker ankommt. Was die meisten verblüfft, aber zumindest mit der chemischen Definition übereinstimmt: Stärke ist Zucker - und ich muss das nicht unbedingt besonders deutlich von süß schmeckenden Stoffen unterscheiden.

Wenn ich jetzt nochmal auf den Artikel zurückschaue: “Was ist Zucker?” scheint keine so einfache Frage gewesen zu sein. Der wichtigste Teil dieser Antwort ist aber: Zucker ist nicht notwendigerweise süß. Der meiste, den wir zu uns nehmen, ist das nicht.