Resistente Stärke – Kohlenhydrat der Zukunft?

Einige von Euch sind in Zusammenhang mit Kohlenhydraten sicher schon einmal über den Begriff „resistente Stärke“ in Verbindung mit bestimmten Lebensmitteln oder Ballaststoffen gestolpert.

Mit den Fragen was eigentlich Stärke bzw. resistente Stärke ist, welche Unterarten es gibt und welchen möglichen Nutzen für Gesundheit und Sport, resistente Stärke mit sich bringt, möchte ich mich heute befassen.

 

Was ist eigentlich Stärke?

Erklärung Stärke ist ein ausschließlich in Pflanzen vorkommendes Speicher-Kohlenhydrat. Je nach Pflanzenart liegt sie als freie Stärkekörner (z.B. Kartoffel) oder eingebettet in einer Proteinmatrix (Getreide) vor. Der Stärketransport kann in der Pflanze nur durch eine Umwandlung in Glucose und Maltose stattfinden, für welche die Enzyme a-Amylase, b-Amylase und Glucosidase benötigt werden. Das Gegenstück im tierischen Organismus ist das Glykogen., die Speichform von Glucose in unserem Körper. Stärke kommt in der Natur meistens als Kombination seiner beiden Unterarten vor, mit jeweils unterschiedlichen Gewichtungen. Die meisten Stärken enthalten etwa zu 30-40 % Amylose und bestehen also zur Hauptsache aus Amylopektin.

 

Unterscheidung

Man unterscheidet bei Stärke:

1.Schnell verdauliche Stärke (meist in gekochten Lebensmitteln)

2.Langsam verdauliche Stärke (meist in rohen Lebensmitteln)

3. Resistente Stärke

Stärkehaltige Lebensmittel sind z.B. Bohnen, Erbsen, viele Getreidesorten, Kartoffeln, Mais und Reis. Zur Herstellung reiner Stärke für industrielle Zwecke bedient man sich meistens Mais, Kartoffeln, Süßkartoffeln, Weizen, Reis und Hirse. Stärke findet man in vielen verarbeiteten Lebensmitteln wie Puddings, Suppen oder Saucen, als Verdickungs- Bindemittel oder Stabilisator. Das Verhältnis zwischen den Stärkeuntereinheiten läßt sich chemisch je nach Anwendungszweck verändern. Es entsteht die auf vielen verarbeiteten Lebensmitteln angegebene „modifizierte Stärke“. Bei Stärke werden 2 Unterarten unterschieden: 1. Amylose: Amylose ist die in kaltem Wasser leicht lösbare Stärkekomponente. Bei Erhitzung kommt es je nach Lebensmittel, ab einer bestimmten Temperatur, zu einer Verkleisterung durch Quellung der Stärkekörner in einer Stärkelösung. Durch unterschiedlich schnelles abkühlen und verarbeiten (rühren oder ruhen) kommt es beim rühren zu einer Erhöhung des Viskosität. In Ruhe entsteht durch den Übergang von einem gelösten in einen unlöslichen, entquollenen, mikrokristallinen Zustand die sog. retrogradierte Stärke. (Das Altwerden von Brot) Diese ist für die menschlichen Verdauungsenzyme praktisch nicht zugänglich und zählt deshalb zu den Resistenten Stärken. 2. Amylopektin Amylopektin ist die in heißem Wasser lösliche Stärkekomponente. Es ergeben sich klare, hochviskose Lösungen, mit fadenziehender Eigenschaft. Im Gegensatz zur Amylose ist bei Amylopektin eine Neigung zur Retrogradation kaum vorhanden.  Außer bei sehr hohen Konzentrationen ist keine Alterung und Gelbildung zu beobachten. Fazit: Stärke ist also ein rein pflanzliches Produkt. Der Anteil resistenter Stärke ist in natürlichen Lebensmitteln eher als gering einzustufen Was ist resistente Stärke? Allgemein Resistente Stärke ist chemisch wie gewöhnliche Stärke aufgebaut, ist jedoch durch menschliche Verdauungsenzyme nicht abbaubar und wird daher auch des Öfteren mit einem Ballaststoff verwechselt. Vorkommen Resistente Stärke ist beispielsweise enthalten in rohem Gemüse, Kartoffeln, gemahlenen Körnern und in Bananen. Nennenswerte Mengen findet man beispielsweise in Bratkartoffeln, grünen Bohnen, Cornflakes, Keksen und Vollkornhaferbrot Die Zufuhr wird in Deutschland auf 3,2 bis 5,7 Gramm pro Tag geschätzt. Es wird jedoch bereits vermutet, dass aufgrund Wechselwirkungen mit anderen Lebensmitteln oder einer Beschleunigung der Darmpassage und folglich weniger Stärkeabbau, mehr resistente Stärke in den Dickdarm gelangt, als in den Lebensmitteln analysiert wird Verdauung Resistente Stärke ist der Stärkeanteil, der der Hydrolyse (Zerkleinerung großer organischer Moleküle) durch die kohlenhydratspaltenden Enzyme im Dünndarm widersteht und daher nicht vom Körper in das Blut aufgenommen wird, um dort als Energielieferant zur Verfügung zu stehen. Erst im Dickdarm werden die langkettigen Kohlenhydrate von der Mikroflora des Darms, zu kurzkettigen Fettsäuren abgebaut. Durch die bakterielle Fermentation entstehen kurzkettige Fettsäuren wie Essigsäure, Buttersäure, Propionsäure und Gase, welche dem Dickdarm als Energie zur Verfügung stehen. Unterschied zu Ballaststoffen In ihrer Widerstandskraft gegenüber Verdauungsenzymen ist resistente Stärke den Ballaststoffen ähnlich. Im Gegensatz zu diesen speichert sie jedoch kaum Wasser und hat dadurch auch nur einen geringen Sättigungseffekt. Welche Unterarten resistenter Stärke gibt es? Resistente Stärke wird unterteilt in 3 Unterarten RS1 Es handelt sich dabei um Stärke, welche in intakten Zellen eingeschlossen ist, was Sie für die Verdauungsenzyme nur schwer zugänglich. RS1 kommt vor in ganzen oder grob zerkleinerten Getreidekörnern sowie in Hülsenfrüchten Kein Brennwert vorhanden RS2 Stärke, die aufgrund ihrer Form im Dünndarm nicht verdaut wird. Die Anordnung der Stärkemoleküle erschwert hier den Abbau. RS2 ist enthalten in rohen Kartoffeln, grünen Bananen oder amylosereichen Maissorten (Amylomais). Durch Erhitzen werden RS2-Körner zum Quellen und Platzen gebracht (bei Kartoffeln und Bananen bei ca. 70 Grad) was Sie dann durch unsere Verdauungsenzyme abbaubar macht. Kein Brennwert ist im unerhitzten Zustand, Brennwert entsteht durch Erhitzen RS3 RS3, auch genannt retrogradierte Stärke, entsteht durch den Vorgang der sog. Retrogradation. Retrogradation ist der weitestgehend irreversibler Übergang vom gelösten in einen unlöslichen, entquollenen, mikrokristallinen Zustand. Die Stärke verliert dadurch nahezu komplett Ihren wasserlöslichen Character, da sich ein Teil der Stärkemoleküle umlagert. Diesen Zustand erreicht sie, indem Stärke bis zu seiner „Verkleisterungstemperatur“ erhitzt und anschließend in ruhendem Zustand wieder schnell abgekühlt wird. Nach der Retrogradation ist die Stärke nicht mehr für Verdauungsenzyme zugänglich. Anbei eine kleine Aufstellung ab wann die Verkleisterungstemperatur bei bestimmten Stärketrägern erreicht ist: RS4 RS4 kommt nicht in natürlichen Lebensmitteln vor. Es handelt sich um chemisch veränderte Stärke, welche für bestimmte Zwecke hergestellt wird. Resistente Stärke und Gesundheit Niedrigere Glucose- und Insulinspiegel? Grundsätzlich besteht die Annahme, das resistente Stärke, da Sie nicht im Dünndarm zu Glucose gespalten wird, zu einem geringerem Blutzucker und folglich Insulinspiegel nach ihrer Aufnahme beiträgt als dies bei verdaulicher Stärke der Fall ist. Brote, die einen hohen Anteil an ganzen Getreidekörnern enthielten (RS1), führten in Tests zu geringeren Glucose- und/oder Insulinspiegeln als Brote aus fein vermahlenem Getreide. Auch bei Hülsenfrüchten konnte ein niedrigerer Blutzuckeranstieg festgestellt werden. Der Gehalt an resistenter Stärke vom Typ 2 und 3 spielt allerdings keine Rolle für den Anstieg des Blutzuckers nach dem Essen. Fazit Eine theoretisch senkende Wirkung auf den Blutzuckerspiegel durch Zufuhr von RS1 ist möglich. In der Praxis kann man sich jedoch aufgrund des geringen Anteil RS1 in unseren Lebensmitteln keine große Wirkung erhoffen Einfluss auf die Blutfette Ergebnisse auf Tierversuchen In Tierversuchen konnte bei einer isolierten Zufuhr von resistenter Stärke der Typen 2 und 3 anstelle von verdaulicher Stärke ein deutlich erkennbarer Rückgang der Triglyceride und des Cholesterin im Blut festgestellt werden. Erklärung Resistente Stärke führt zur vermehrten Ausscheidung von Sterinen und Gallensäuren über den Stuhl. Zudem wird durch resistente Stärke der Gallensäuren- und Fettstoffwechsel der Leber beeinflusst. Ergebnisse übertragbar auf den Menschen? Leider konnten die Ergebnisse aus dem Tierversuch beim Menschen nicht bestätigt werden. Es kommt weder beim Verzehr von RS2 noch RS3 zu einem Einfluss auf den Cholesterin- und Triglyceridspiegel. Auch der Kreislauf der Gallensäuren sowie der Fettsstoffwechsel blieben unberührt. Erklärung Die menschliche Verdauung ist nicht in der Lage ähnlich hohe Mengen resistenter Stärke aufzunehmen wie dies bei Tieren der Fall ist. Während beim Menschen bereits bei einer Zufuhr von 6% der Nahrungstrockenmasse resistenter Stärke RS2 und RS3 pro Tag Beschwerden in Form von Blähungen und Bauchschmerzen auftreten können Tiere problemlos eine 10%-ige Aufnahme tolerieren. Fazit Eindeutige Wirkungen auf die Blutfettwerte sowie die Blutzucker- und Insulinspiegel nach dem Essen sind bei realistischen Aufnahmemengen von resistenter Stärke nicht zu erwarten. Schutzwirkung im Dickdarm Bildung von Butyrat Der weitaus größte Teil der resistenten Stärke wird von den Dickdarmbakterien unter Ausschluss von Sauerstoff abgebaut (fermentiert). Hierbei entstehen, wie aus anderen Kohlenhydraten auch, die kurzkettigen Fettsäuren Acetat, Propionat und Butyrat. Aus Stärke entsteht dabei mehr Butyrat als aus anderen Kohlenhydraten. Die kurzkettige Fettsäure Butyrat ist die wichtigste Energiequelle für die Zellen der Dickdarmschleimhaut. In Untersuchungen konnte Butyrat die Zellteilung und -differenzierung im Dickdarm vermindern was eine unkontrollierte Vermehrung von Tumorzellen hemmt. Es wird daher vermutet das resistente Stärke zum Schutz vor Dickdarmkrebs beitragen kann. Beweise für diese Hypothese liegen bis dato allerdings nicht vor. Problem Beim Menschen wird der größte Teil der resistenten Stärke, zumindest von RS2 und RS3, bereits im oberen Dickdarm fermentiert. Die entstandenen kurzkettigen Fettsäuren werden schnell und nahezu vollständig, das heißt zu mehr als 95 Prozent am Ort ihrer Entstehung resorbiert. Die meisten Tumore entstehen jedoch im unteren Dickdarm. Hinweise deuten daraufhin, RS1 aufgrund seiner in groben Partikeln eingeschlossene Stärke länger den bakteriellen Angriffen widersteht und deshalb auch im unteren Dickdarm als Nahrung für die Bakterien durch Butyratbildung dient. Erhöhung des Stuhlvolumens Ballaststoffe haben die Eigenschaft das Stuhlvolumen zu erhöhen und so für eine schnellere Ausscheidung des Stuhls inkl. seiner für den Darm schädlichen Bestandteile zu sorgen. Der Verzehr von resistenter Stärke erhöht ebenfalls das Stuhlgewicht. Da unsere Kost jedoch nur wenig resistente Stärke enthält, ist dieser Effekt nur gering. Ballaststoffe aus Vollkornbrot oder Weizenkleie haben eine wesentlich größere Wirkung auf das Stuhlvolumen. Weitere Vorteil der Ballaststoffe Ballaststoffen verkürzen die Passagezeit des Nahrungsbreis durch den Dickdarm und vermindern die Konzentration an schädlichen Stoffen im Stuhl. Diese Eigenschaften können der resistenten Stärke nicht zugeschrieben werden Fazit Eine Schutzwirkung auf den Dickdarm ist theoretisch möglich, praktisch jedoch nicht belegt. In punkto Schutzfunktion des Darmes haben Ballaststoffe deutlich mehr Vorteile Bessere Aufnahme von Mineralstoffen Ergebnisse aus Tierversuchen Bei Ratten verbesserte der Verzehr resistenter Stärke die Resorption bzw. die Bilanzen von Calcium, Magnesium, Eisen, Zink und Kupfer. Erklärung Dies wird vor allem darauf zurückgeführt, dass es infolge der schnellen Fermentation der resistenten Stärke zu einer Absenkung des pH-Wertes im Dickdarm kommt. In einem solchen leicht sauren Milieu können sich die Mineralstoffe besser lösen und werden leichter resorbiert. Ergebnisse übertragbar auf den Menschen? Es ist durchaus vorstellbar, dass resistente Stärke auch beim Menschen dazu beiträgt, dass Calcium und Magnesium nicht nur im Dünndarm, sondern auch noch aus dem Dickdarm aufgenommen werden. Problem Die für diesen Effekt benötigen Mengen an resistenter Stärke lassen sich aus den Tierversuchen nicht ableiten. Versuche mit der Aufnahme von 30gr. RS2 oder RS3 hatten beim Menschen keinen Einfluss auf die Resorption von Calcium und Magnesium Fazit Versuche mit 30gr resistenter Stärke führten zu keiner Beeinflussung der Resorption von Mineralstoffen beim Menschen. Da eine höhere Zufuhr die Aufnahme beim Menschen verschlechtert ist auch hier kein großer Vorteil bei der Aufnahme zu erwarten. Resistente Stärke und Sport Auswirkungen auf den glykämischen Index Die Bildung von Resistenter Stärke (RS3) ist in der Lage, den glykämischen Index (GI) einer Speise zu beeinflussen. Beispiel aus der Praxis Bei in Salzwasser gekochten Spaghetti ändert sich der GI entsprechend der Kochzeit: Kochzeit min 11        GI 59 16,5     GI 65 22        GI  46 Stärke wird zunächst durch Wärme zugänglicher und durch anschließendes abkühlen wieder formiert und unzugänglicher. Verringerte Kalorienaufnahme In einer Studie aus dem British Journal of Nutrition konnte die Kalorienaufnahme nach dem Verzehr von resistenter Stärke innerhalb der folgenden 24 Stunden um 10 % verringert werden. Diese Erscheinung ließ sich nicht auf eine Veränderung des Hunger- oder Sättigungsempfindens zurückführen. Die wirkliche Ursache blieb den Wissenschaftlern unklar. Leider wurde in der Veröffentlichung auf nicht die Mengenangabe zugeführter RS mitgeliefert weshalb ich auch keine Aussage treffen kann, ab wann dieser Effekt auftritt Praxisempfehlung Um von diesem Effekt zu profitieren empfiehlt es sich, die Retrogradation von RS3 auszunutzen und erst nach erhitzen und anschließendem abkühlen zu verzehren. Zudem empfiehlt sich die Aufnahme von Hülsenfrüchten Steigerung der Fettverbrennung In einer weiteren Studie steigert bei gesunden Menschen die Fettverbrennung bei einer Aufnahme von 5,4 % resistenter Stärke bezogen auf die gesamt zugeführten Kohlenhydrate (bei 300gr. KH/Tag sind das 16,2gr) um bis zu 23%. Dieser Effekt scheint den ganzen Tag anzuhalten, auch wenn nur eine Mahlzeit mit resistenter Stärke eingenommen wird. Sinnhaftigkeit einer Supplementierung mit resistenter Stärke Der grobe durchschnittliche Gehalt an retrogradationsfähiger Amylose in unseren gängigen Stärketrägern liegt bei 25 % des gesamten Stärkeanteils. Beispielhaft an der gekochten Kartoffel mit 14,1 gr. Stärke pro 100gr. entspricht dies ca. 3,525 gr. resistenter Stärke pro 100 gr. Lebensmittel. Um über die nätürliche Ernährung auf den bei der Fettverbrennung genannten Wert von 16,2gr. zu kommen müsste man also im Durchschnitt 460gr. Kartoffeln am Tag verzehren. Gibt man zu RS3 noch gute Quellen von RS1 und RS2 hinzu so ist die zu verzehrende Menge immer noch immens hoch. Unter diesem Gesichtspunkt wäre eine Supplementierung also sinnig. Limitiert wird eine Supplementierung allerdings beim Menschen immer durch die begrenzte Aufnahmefähigkeit ohne das es zu Beschwerden kommt.

Der Einsatz eines entsprechenden Supplements müsste also dosiert und im Einklang mit der natürlich zugeführten Menge resistenter Stärke erfolgen. Beispielhaft sei an dieser Stelle das Supplement DiaBonus genannt, welches resistente Stärke mit 60 % Anteil RS3 enthält.

 

Zusammenfassung

Resistente Stärke ist eine Unterart der Stärke mit spezifischen teils nützlichen Eigenschaften. Leider ist die Menge der natürlich in Lebensmitteln vorkommenden oder gebildeten resistenten Stärke gering. So ergeben sich aufgrund des Gehalts in natürlichen Lebensmitteln und einer Limitierung der der Aufnahme von RS2 und RS3 nur wenige Vorteile auf die Gesundheit.

Die klaren Sieger mit deutlich mehreren, ausgeprägteren Vorteilen sind hier die Ballaststoffe. Ballaststoffe sättigen, verlangsamen nachweislich die Verdauung, halten den Insulinspiegel niedrig und den Darm gesund.

Die Datenlage bei resistenter Stärke ist hierzu leider noch etwas dünn und lückenhaft. Die vorhandenen Ergebnisse zeigen keine relevanten Vorteile auf. In Zukunft könnte resistente Stärke jedoch an Bedeutung gewinnen. Da sie geruch-, farb- und geschmacklos ist, könnte sie problemlos zur Anreicherung in Lebensmitteln benutzt werden und somit deren gesundheitsspezifische Eigenschaften aufbessern.

Für den Sport, besonders den Einsatz in der Diät zur Reduzierung der Kalorienaufnahme und Steigerung der Fettverbrennung liegen bereits erste Arbeiten mit signifikantem Effekt vor. Auch hier könnte man sich künftig Vorteile vorstellen, es bedarf jedoch noch weiterer Untersuchungen um die Signifikanz zu konkretisieren. Da weder viele Studien noch Erfahrungsberichte vorliegen, würde eine Supplementierung derzeit nach Versuch und Irrtum stattfinden. Diese müsste zudem genau geplant werden, um nicht in den für Menschen unverträglichen Bereich zu kommen, trotzdem aber die für eine Wirkung ausreichende Menge aufzunehmen.

Derzeit scheint es am Besten zu sein, sich der Präsenz und den Effekten von resistenter Stärke bewusst zu sein, um bei der Auswahl seiner Lebensmittel sowie deren Zubereitung und Verzehr entsprechend seiner Zielsetzung auswählen zu können.

 

Sportliche Grüße
Holger Gugg

www.body-coaches.de

 

Quellen

Belitz, Grosch, Lehrbuch der Lebensmittelchemie, Springer Verlag
Wikipedia – Stärke / resistente Stärke
Flex – Ausgabe Juni 2010 Idoc - Prof. Dr. oec. troph. Elisabeth Wisker