Kohlenhydrate: Funktionen, Verdauung und Einfluss auf die Gesundheit

Kohlenhydrate gehören neben Fetten und Proteinen zu den drei wichtigsten Makronährstoffen in der menschlichen Ernährung. Sie stellen eine zentrale Energiequelle für den Körper dar und sind besonders wichtig für Gehirn, Nervensystem und Muskulatur. Gleichzeitig beeinflussen Kohlenhydrate zahlreiche Stoffwechselprozesse und spielen eine wichtige Rolle für Leistungsfähigkeit, Konzentration und allgemeine Gesundheit. In diesem Artikel wird erklärt, was Kohlenhydrate sind, welche Funktionen sie im Körper erfüllen, wie sie verdaut werden und welche Kohlenhydrate als gesund oder weniger gesund gelten.

Was sind Kohlenhydrate?
Kohlenhydrate sind organische Verbindungen, die aus den Elementen Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) bestehen. Chemisch gehören sie zur Gruppe der sogenannten Saccharide (Zucker). Sie kommen in vielen pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln vor und stellen für den menschlichen Körper eine wichtige Energiequelle dar.
Je nach Aufbau und Größe der Moleküle unterscheidet man drei Hauptgruppen von Kohlenhydraten:
Einfachzucker (Monosaccharide)
Monosaccharide sind die kleinsten Bausteine der Kohlenhydrate. Sie bestehen aus einem einzelnen Zuckermolekül und können nicht weiter in kleinere Zucker gespalten werden.
Zu den wichtigsten Einfachzuckern gehören:
Glukose (Traubenzucker)
Fruktose (Fruchtzucker)
Galaktose
Glukose ist die wichtigste Energiequelle für die Zellen des menschlichen Körpers. Sie wird über das Blut zu den verschiedenen Organen transportiert und dort zur Energiegewinnung genutzt.
Zweifachzucker (Disaccharide)
Disaccharide bestehen aus zwei miteinander verbundenen Einfachzuckern. Sie entstehen durch eine sogenannte glykosidische Bindung zwischen zwei Monosacchariden.
Wichtige Beispiele sind:
Saccharose (Haushaltszucker) – besteht aus Glukose und Fruktose
Laktose (Milchzucker) – besteht aus Glukose und Galaktose
Maltose (Malzzucker) – besteht aus zwei Glukosemolekülen
Damit diese Zucker vom Körper aufgenommen werden können, müssen sie im Verdauungssystem zunächst in ihre einzelnen Bausteine zerlegt werden.
Mehrfachzucker (Polysaccharide)
Polysaccharide bestehen aus langen Ketten vieler miteinander verbundener Glukosemoleküle. Sie kommen vor allem in pflanzlichen Lebensmitteln vor und dienen häufig als Energiespeicher.
Zu den wichtigsten Polysacchariden gehören:
Stärke – pflanzlicher Energiespeicher in Getreide, Reis oder Kartoffeln
Glykogen – Speicherform von Kohlenhydraten im menschlichen Körper
Ballaststoffe – unverdauliche Kohlenhydrate aus pflanzlichen Lebensmitteln
Stärke stellt die wichtigste Kohlenhydratquelle in der menschlichen Ernährung dar.

Wofür braucht der Körper Kohlenhydrate?
Die wichtigste Funktion von Kohlenhydraten ist die Bereitstellung von Energie. Ein Gramm Kohlenhydrate liefert etwa 4 Kilokalorien.
Energie für Gehirn und Nervensystem
Das Gehirn ist besonders stark auf Glukose angewiesen. Unter normalen Bedingungen benötigt es täglich etwa 120 bis 140 Gramm Glukose, um seine Funktionen aufrechtzuerhalten. Auch das Nervensystem und rote Blutkörperchen sind auf eine kontinuierliche Versorgung mit Glukose angewiesen.
Energie für Muskeln und körperliche Aktivität
Die Muskulatur nutzt Glukose ebenfalls als Energiequelle, insbesondere bei körperlicher Belastung. Überschüssige Glukose wird im Körper als Glykogen gespeichert.
Diese Energiespeicher befinden sich hauptsächlich in:
der Leber
der Skelettmuskulatur
Bei Bedarf kann der Körper diese Reserven schnell wieder in Glukose umwandeln.
Bedeutung für den Zellstoffwechsel
Auf zellulärer Ebene wird Glukose über mehrere Stoffwechselprozesse abgebaut, darunter:
Glykolyse
Citratzyklus
Atmungskette
Dabei entsteht ATP (Adenosintriphosphat), der wichtigste Energieträger der Zellen. ATP wird für zahlreiche biologische Prozesse benötigt, beispielsweise für Muskelbewegungen, Zellwachstum oder Stoffwechselreaktionen.

Wie werden Kohlenhydrate im Körper verdaut?
Die Verdauung von Kohlenhydraten beginnt bereits im Mund und setzt sich im Dünndarm fort.
Verdauung im Mund
Im Speichel befindet sich das Enzym Alpha-Amylase, das bereits im Mund mit der Spaltung von Stärke beginnt. Dabei entstehen kleinere Zuckerketten.
Verdauung im Magen
Im Magen wird die Kohlenhydratverdauung zunächst unterbrochen, da das saure Milieu des Magens die Aktivität der Speichelamylase hemmt.
Verdauung im Dünndarm
Der größte Teil der Kohlenhydratverdauung findet im Dünndarm statt. Hier wirken mehrere Verdauungsenzyme:
Pankreas-Amylase spaltet Stärke weiter auf
Maltase zerlegt Maltose in Glukose
Saccharase spaltet Saccharose in Glukose und Fruktose
Laktase zerlegt Laktose in Glukose und Galaktose
Die entstandenen Monosaccharide werden anschließend über die Darmwand aufgenommen und gelangen über die Pfortader in die Leber. Von dort werden sie im Körper verteilt und zur Energiegewinnung genutzt.

Wie werden Kohlenhydrate ausgeschieden?
Die meisten Kohlenhydrate werden vollständig verdaut und im Körper verwertet. Ballaststoffe bilden eine Ausnahme, da sie vom menschlichen Verdauungssystem nicht vollständig abgebaut werden können.
Ein Teil der Ballaststoffe wird im Dickdarm von Darmbakterien fermentiert, wobei kurzkettige Fettsäuren entstehen, die positive Effekte auf die Darmgesundheit haben können. Der restliche Anteil wird über den Stuhl ausgeschieden.
Unter normalen Umständen werden Kohlenhydrate nicht über den Urin ausgeschieden. Nur bei bestimmten Stoffwechselerkrankungen, beispielsweise Diabetes mellitus, kann Glukose im Urin nachweisbar sein.

Einfluss von Kohlenhydraten auf die Gesundheit
Kohlenhydrate beeinflussen verschiedene Prozesse im Körper, darunter den Blutzuckerspiegel, den Hormonstoffwechsel, das Sättigungsgefühl sowie den Energiehaushalt.
Auswirkungen von leicht verdaulichen Kohlenhydraten
Leicht verdauliche Kohlenhydrate – zum Beispiel Zucker oder stark verarbeitete Lebensmittel – werden im Körper schnell in Glukose umgewandelt. Dadurch steigt der Blutzuckerspiegel rasch an. Als Reaktion darauf produziert die Bauchspeicheldrüse das Hormon Insulin, das die Aufnahme von Glukose in die Zellen ermöglicht.
Ein häufiger und hoher Konsum solcher schnell verfügbaren Kohlenhydrate kann langfristig verschiedene negative Auswirkungen haben, darunter:
starke Blutzuckerschwankungen
häufigeres Hungergefühl oder Heißhunger
erhöhte Kalorienaufnahme
Förderung von Übergewicht
Darüber hinaus wird ein hoher Konsum leicht verdaulicher Kohlenhydrate mit einem erhöhten Risiko für verschiedene Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter:
Typ-2-Diabetes
Herz-Kreislauf-Erkrankungen
nichtalkoholische Fettleber
Karies
Auch die Darmgesundheit kann darunter leiden, da stark verarbeitete Kohlenhydratquellen häufig weniger Ballaststoffe enthalten.

Welche Kohlenhydrate sind gesund?
Nicht alle Kohlenhydrate wirken gleich auf den Körper. Entscheidend ist vor allem ihre Struktur und ihr natürlicher Ursprung.
Komplexe Kohlenhydrate
Komplexe Kohlenhydrate bestehen aus längeren Zuckerketten und werden langsamer verdaut. Dadurch steigt der Blutzuckerspiegel langsamer an und das Sättigungsgefühl hält länger an.
Gute Quellen für komplexe Kohlenhydrate sind:
Vollkornprodukte
Hülsenfrüchte
Gemüse
Nüsse und Samen
Obst
Diese Lebensmittel enthalten zusätzlich wichtige Ballaststoffe, Vitamine und Mineralstoffe.
Ballaststoffe
Ballaststoffe spielen eine wichtige Rolle für die Verdauung und Darmgesundheit. Sie können außerdem dazu beitragen, den Blutzuckerspiegel stabil zu halten und das Risiko für bestimmte chronische Erkrankungen zu reduzieren.

Fazit
Kohlenhydrate sind ein zentraler Bestandteil der menschlichen Ernährung und spielen eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel. Sie liefern Energie für Gehirn, Muskeln und zahlreiche Stoffwechselprozesse im Körper. Während der Verdauung werden komplexe Kohlenhydrate in einfache Zucker zerlegt, die anschließend vom Körper aufgenommen und zur Energiegewinnung genutzt werden. Entscheidend für die gesundheitliche Wirkung von Kohlenhydraten ist jedoch ihre Qualität. Natürliche und komplexe Kohlenhydratquellen wie Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte, Obst und Gemüse können eine ausgewogene Ernährung unterstützen. Dagegen kann ein übermäßiger Konsum leicht verdaulicher und stark verarbeiteter Kohlenhydrate langfristig negative Auswirkungen auf den Stoffwechsel und die Gesundheit haben.

Quellen
Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE). (2023). Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. Bonn.
Elmadfa, I., & Leitzmann, C. (2019). Ernährung des Menschen. Stuttgart: Verlag Eugen Ulmer.
Biesalski, H. K., & Grimm, P. (2020). Taschenatlas der Ernährung. Stuttgart: Thieme Verlag.
Silbernagl, S., & Despopoulos, A. (2018). Taschenatlas der Physiologie. Stuttgart: Thieme Verlag.
World Health Organization (WHO). (2015). Guideline: Sugars intake for adults and children.