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Die Natur will, dass wir Fett werden!
Liebe MY HEALTHY FOOD Freunde!
Wie kann es sein, dass wir Menschen übergewichtig werden?
Über Tausende von Generationen hat die Natur dafür Sorge getragen, dass wir Menschen die besten Überlebensvorteile haben. Doch Übergewicht, welches heute die Menschheit plagt, ist mit vielen Krankheiten verbunden und verkürzt unser Leben signifikant. Warum werden wir also heute fett? Liegt es daran, dass wir mehr Kalorien verzehren als wir verbrennen? Was ist die wirkliche Ursache?
Diese Frage hat sich der amerikanische Professor Richard J. Johnson gestellt und dabei festgestellt, dass was einst für den Menschen ein Überlebensvorteil war – lange Hungerperioden zu überleben – in der heutigen Zeit ein Überlebensnachteil geworden ist.
Die Wissenschaft ist heute überzeugt, dass Fruktose (Fruchtzucker), insbesondere in Form von mit Fruktose-Glukose-Sirup gesüßten Limonaden und von Natur aus fruktosereichen Säften zu uns genommen, eine wesentliche Ursache dafür ist, warum wir Menschen fett werden. Der Stoffwechsel der Fruktose ist in der Tat einzigartig und wir müssen alte Gewissheiten, wie ‘esst mehr Obst‘ (was Smoothies und Fruchtsäfte beinhaltet), in Frage stellen.
WARUM WERDEN WIR FETT?
Richard J. Johnsson war bei der Suche nach der Ursache von Gicht auf einen körperinternen Mechanismus aufmerksam geworden, der für Übergewicht verantwortlich ist und in der Wissenschaft bislang übersehen wurde.
Gicht entsteht insbesondere, wenn der Körper zu viel Harnsäure produziert. Professor Johnson konnte durch klinischen Studien aufzeigen, dass die Produktion von Harnsäure eng zusammenhängt mit dem Konsum von Fruktose.[1]
Richard J. Johnson hat zwei amerikanische Bestseller zu diesem Thema geschrieben. Der aktuelle Bestseller „Nature wants us to be fat“ [2] ist vor wenigen Monaten veröffentlicht worden und derzeit (2022) nur in Englisch verfügbar (Abb. 1). Wir können das Lesen dieses Buches nur wärmstens empfehlen.
Die zentralen Gedanken dieses Buches möchten wir in diesem Newsletter gerne mit den MY HEALTHY FOOD-Freunden teilen.
DER GRUND, WARUM TIERE IN DER WILDNIS ÜBERLEBEN
Körperfett ist heute für viele von uns eine Belastung, welches wir so schnell wie möglich wieder loswerden wollen. Aber wenn wir nicht verstehen, warum unser Körper fetter wird, dann verstehen wir auch nicht, wie wir Körperfett vermeiden können. Wir leben heute in einer Phase des Überflusses in der wir die ursprüngliche Bedeutung von Körperfett vergessen haben. Körperfett war nie dazu gedacht eine wertlose Fettschicht zu sein, die unseren Körper belastet. Wir Menschen haben uns über Jahrtausende einer Umwelt angepasst, in der wir bei plötzlicher Nahrungsknappheit überleben mussten. Körperfett war gedacht als ein Werkzeug, das uns hilft, wenn keine Nahrung verfügbar ist.
In diese Schwierigkeit kommen in der westlichen Welt heute so gut wie nur Abenteurer, welche in eine Notsituation geraten sind oder Menschen mit Magersucht.
Letztere haben in der Regel keine Energiereserven mehr, wenn sie schwer krank werden und ihnen diese Energie im Überlebenskampf fehlt.
Also: Körperfett ist für Menschen wie Tiere eine Kalorienreserve.
Hungernde Tiere reduzieren den Energieverbrauch während der Ruhephase. Tiere, die Winterschlaf halten, verringern ihren Energieverbrauch bereits vor Beginn des Winterschlafs. Um zu überleben, legen die Tiere nicht nur Fett an, sondern verlangsamen auch ihren Stoffwechsel, so dass sie mehr von dem gespeicherten Fett zurückhalten können. Bei Tieren in der Natur ist die Fetteinlagerung geplant.
DAS GEHIRN HAT IMMER HUNGER
Ein Organ, das nicht zu kurz kommen darf, ist jedoch das Gehirn. Um zu überleben, muss man denken, und Denken braucht Treibstoff.
Von allen Organen im menschlichen Körper verbraucht das Gehirn im Verhältnis zum Gewicht die meiste Energie. Obwohl es nur etwa zwei bis drei Prozent unseres Gesamtgewichts ausmacht (es wiegt ca. 1,4 Kilogramm), beansprucht es rund 17 Prozent des Gesamtenergiebedarfs des Körpers.
Wenn die Nahrungsvorräte knapp sind, stellt unser Körper vor allem sicher, dass unser Gehirn verhältnismäßig mehr der verfügbaren Kalorien erhält, damit es genügend Energie hat, um voll funktionsfähig zu bleiben. Unser Körper tut dies, indem er prädiabetisch wird. Das mag widersinnig klingen, denn Prädiabetes ist ein Zustand, der sich auf Dauer zu Diabetes entwickeln kann, was für uns nicht gesünder ist als für Tiere. Aber in Situationen, in denen es auf das Überleben ankommt, erweist sich Prädiabetes als lebensrettend.
PRÄDIABETES HILFT IN NOTSITUATIONEN BEIM ÜBERLEBEN
Das Gehirn hat einen bevorzugten Brennstoff: Glukose (Traubenzucker). Normalerweise wird Glukose übers Blut (wo sie als „Blutzucker“ bezeichnet wird), in die Muskeln, die Leber und das Gehirn als Brennstoff transportiert. Damit Glukose in die Muskeln und die Leber aufgenommen werden kann, ist das Hormon Insulin erforderlich. In die meisten Regionen des Gehirns gelangt Glukose dagegen auch ohne Insulin. Die clevere Art und Weise, wie Tiere auf Nahrungsknappheit reagieren, besteht darin, dass sie die Wirksamkeit des Insulins beim Transport von Glukose in die Muskeln und die Leber verringern. Wenn weniger Glukose in diese Gewebe gelangt, bleibt der Glukosespiegel im Blut höher, so dass genügend Glukose für das Gehirn zur Verfügung steht. Dieses Phänomen wird als Insulinresistenz bezeichnet: Muskeln und Leber sind resistent gegen die Wirkung von Insulin.
Die Insulinresistenz ist eine wichtige Überlebensreaktion bei Tieren, die weder Nahrung noch Wasser haben. Der winterschlafende Grizzlybär zum Beispiel ist während des Winterschlafs insulinresistent, so dass sein Gehirn gut funktioniert, auch wenn der Rest des Körpers mit sehr wenig Energie auskommt.
Abb. 2. Ein Braunbär im Winterschlaf – verlangsamter Stoffwechsel und insulinresistent zur Versorgung des Gehirns mit Glukose
Doch wie macht das der Bär? Wie stellt er seinen normalen Stoffwechsel vor dem Winter auf Winterschlaf um?
FRUKTOSE – DER ZUCKER IN FRÜCHTEN UND HONIG
Der am meisten verfügbare Zucker, der für die Süße von Lebensmitteln in der freien Natur verantwortlich ist, ist Fruktose . Es ist der dominierende Zucker in Früchten und Honig. Und es gibt Hinweise darauf, dass Tiere fruktosehaltige Früchte und Honig bevorzugen, um fett zu werden.
Sowohl der amerikanische Schwarzbär als auch der Grizzlybär erhöhen im Herbst ihre Nahrungsaufnahme drastisch und nehmen oft bis zu 20.000 Kalorien pro Tag zu sich, was zu einer täglichen Gewichtszunahme von vier bis fünf Kilogramm oder mehr führt. Eine der bevorzugten Speisen ist Obst und Honig. Allerdings fressen Bären die Früchte oft erst im Spätherbst, wenn sie reif sind und der Zuckergehalt der Früchte steigt.
Während der herbstlichen Fruchtreifung sinkt der Stärkegehalt in den Früchten und der Zuckergehalt steigt (Beispiel Kiwifrüchte, s. Abb. 3).
GEWICHTSZUNAHME BEI VÖGELN
Sowohl Vögel als auch Säugetiere (Mensch) gehören zum Stamm der Wirbeltiere. Die Betrachtung der Gewichtszunahme bei Vögeln ist wertvoll, da die meisten Vögel in der Regel nicht fett werden: sie haben von Natur aus einen sehr hohen Stoffwechsel. Es gibt jedoch einzigartige Umstände, unter denen Vögel viel an Gewicht zunehmen und gezielt fettleibig werden:
- Zugvögel: Viele Zugvögel brauchen für den langen Flug viel Körperfett als Energiereserve. Sie bewegen sich vor der Migration minimal, fressen viel und stellen teilweise ihre Ernährung um (mehr Früchte).
- Torpor (Schlafzustand mit verlangsamtem Stoffwechsel, kürzer als der Winterschlaf): Gewisse Vögel (wie der Kolibri) ernähren sich tagsüber von Fruktose, werden insulinresistent, reduzieren ihren Stoffwechsel und verbrennen Körperfett langsamer.
ZU 1: DER ENERGIEVERZEHRENDE FLUG DER ZUGVÖGEL
Die alljährlichen Wanderungen von Millionen von Zugvögeln gehören zu den faszinierendsten Schauspielen der Natur. Zugvögel sind zweimal pro Jahr auf dem Weg in ihr Sommer- oder Winterquartier. Tag und Nacht sind sie unterwegs und fliegen tausende Kilometer.
Längster gemessener Non-Stop-Flug einer Pfuhlschnepfe: 11.000 km
Die Karte (Abb. 5) zeigt die nordwärts gerichtete Zugroute von Pfuhlschnepfen aus dem Nichtbrutgebiet in Neuseeland zu den Brutgebieten in Alaska mit drei Zwischenlandungen in Australien und im Gelben Meer. Sie verlassen Alaska im Spätherbst und fliegen über den Zentralpazifik, ohne auf Hawaii oder den Fidschi-Inseln einen Zwischenstopp einzulegen, Non-Stop zurück nach Neuseeland. Das zeigt, dass ein so langer Flug kein Problem für sie ist. Im Gegensatz zu Seevögeln können sich Pfuhlschnepfen nicht auf dem Wasser ausruhen oder auf dem Meer fressen, so dass diese 11.000 Kilometer lange Reise der längste Non-Stop-Flug ist, den ein Vogel je unternommen hat.
Die energetischen Kosten für den Vogelzug sind immens. Insbesondere solche Arten, die große Barrieren, wie Hochgebirge, Meere und Wüsten überwinden, benötigen enorme Energiereserven.
Körperfett stellt die Energie für den Langstreckenflug sicher
Die Energie für den aktiven Flug während des Zuges liefert hauptsächlich Körperfett. Ohne entsprechende Fettreserven sind lange Flüge nicht möglich. Manche Arten legen nur jeweils kleine Fettdepots an, die entlang einer Serie von Rastplätzen („Tankstellen“) immer wieder aufgefrischt werden. Andere Arten dagegen speichern gewaltige Mengen an Fett. Küstenvögel beispielsweise können ihr Gewicht vor dem Aufbruch verdoppeln, wobei der Fettgehalt bis zu 45 % ihrer Körpermasse oder mehr betragen kann. Der höchste gemessene Fettgehalt liegt bei 54,9 %, gemessen bei jungen Pfuhlschnepfen (Limosa lapponica), die ihren Non-Stop-Flug von Alaska nach Neuseeland antraten.
Zugvögel: Körperbau vor und nach dem Flug
Für den nordamerikanischen Ohrentaucher, welcher im Spätherbst etwa 1.000 km in seine Überwinterungsgebiete fliegt, ist die Anlage der Fettreserven und deren Abbau während des Fluges per computertomographischen Scan sehr gut dokumentiert.[4], [5] Diese Vögel wiegen beim Abflug aus dem Sommergebiet etwa ein Drittel mehr (ca. 460 g) als bei ihrer Ankunft an ihrer Brutstätte am Golf von Kalifornien (ca. 250 g). Das bedeutet, dass jeder Vogel innerhalb von etwa 12 Stunden ständiger Flügelschläge sein Gewicht um 40 % reduziert, hauptsächlich an Körperfett (s. Abb. 6 und 7).
Abb. 6.: Computertomographischer Scan des Ohrentauchers (Podiceps nigricollis). Das Skelett ist weiß, Muskeln und Organe sind rot und Fettdepots gelb dargestellt. Beim Abflug haben die Vögel ein Durchschnittsgewicht von 460 g. Das Fettgewebe umhüllt den Körper durchgehend und füllt die Bauchhöhle aus.
Abb. 7.: Computertomographischer Scan des Ohrentauchers (Podiceps nigricollis). Das Skelett ist weiß, Muskeln und Organe sind rot und Fettdepots gelb dargestellt. Bei der Ankunft haben die Vögel ein Durchschnittsgewicht von 250 g. Das Fettgewebe ist fast vollständig aufgebraucht worden.
Wie schaffen die Zugvögel den Aufbau des Körperfetts vor dem Flug?
Professor Franz Bairlein, Direktor der Vogelwarte Helgoland, hat die Zunahme des Körperfetts bei Zugvögeln sehr gut dokumentiert. Die Gartengrasmücke, ein Singvogel, wiegt außerhalb der Zugzeit 16 bis 18 Gramm; vor dem Abflug legt sie innerhalb weniger Tage auf 34 Gramm zu.[6] Damit dieser Gewichtszuwachs möglich ist, stellt die Gartengrasmücke ihre Ernährung um. Die Gartengrasmücke ist im Sommer ein ausgesprochener Insektenfresser, im Herbst ernährt sie sich überwiegend von Beeren und Früchten. Die Beeren des Schwarzen Holunders, im Volksmund Fliederbeeren, spielen eine wesentliche Rolle für die Ernährung von Zugvögeln.
In Laborversuchen konnte Professor Bairlein zeigen, dass Vögel selbst bei ausschließlicher Fütterung mit schwarzen Holunderbeeren genügend Fett ansetzen. Eine optimale Fettbildung erbrachte eine Mischkost aus Insektenfutter und Beeren (s. Abb 8).
Abb. 8, links: Mit einer Mischkost aus Schwarzem Holunder und Insektenfutter steigern Gartengrasmücken ihre zugzeitliche Depotfettbildung [7], rechts: Eine Meise nährt sich an einer Feige.
Ähnliche Ergebnisse hat Prof. Bairlein für Zugvögel aufgezeigt, welche im Mittelmeergebiet Zugang zu fruchttragenden Feigenbäumen hatten. Diese Zugvögel waren durchweg schwerer und hatten höhere tägliche Raten der Depotfettbildung als solche in Gebieten ohne Feigen, trotz eines überall ähnlichen und ausreichenden Insektenangebots.
ZU 2: DER KOLIBRI WIRD JEDEN TAG FETT UND DIABETISCH
Der Kolibri hat einen der schnellsten Stoffwechsel aller lebenden Tiere. Er atmet mit einer unglaublichen Geschwindigkeit von 250 Atemzügen pro Minute. Im Ruhemodus schlägt sein Herz 400-mal pro Minute, aber im Flug sind es schnell 1.200-mal – also 20 Herzschläge pro Sekunde! Sein Stoffwechsel ist so schnell, dass seine normale Körpertemperatur bis etwa 43°C beträgt, was bei seiner Größe allein schon ein gewaltiger Energieaufwand ist. Bei einem so hohen Stoffwechsel scheint es unmöglich, dass dieser Vogel fett werden kann. Und doch geschieht es jeden Tag.
Jeden Morgen begibt sich der Kolibri auf die Suche nach Blumen, die den süßen Blütennektar enthalten, nach dem er sich sehnt. Sein Appetit darauf ist unersättlich: Kolibris trinken bis zum Vierfachen ihres Gewichts an Nektar pro Tag. Die Glukosekonzentration in ihrem Blut kann auf 700 Milligramm pro Deziliter (mg/dL) oder mehr ansteigen, Werte, die uns Menschen mit einem diabetischen Koma in die Notaufnahme schicken würden. Am Ende des Tages ist dieser Vogel fett – er wiegt fast das Doppelte seines morgendlichen Körpergewichts – und diabetisch (s. Abb. 9, rechts).
Damit sind die Winzlinge in der Lage, mit ihren geringen Energiereserven in kalten Nächten zu überleben! Der Schlaf der Kolibris ist als Torpor bekannt, eine Art Winterschlaf. Im Gegensatz zum Winterschlaf, der sich über Monate hinziehen kann, ist Torpor eine tägliche oder nächtliche Inaktivität, welche je nach der aktuellen Saison etwa 8 bis 16 Stunden dauern kann. Der Torpor ermöglicht es den Kolibris, Energie zu sparen, indem sie ihren Herzschlag, ihren Stoffwechsel und ihre Atmung verlangsamen. Ein Kolibri, der sich im Torporzustand befindet, hängt kopfüber an einem Ast. Kolibris in den kühlen Höhenlagen der Anden verfallen in den Nächten in eine erstaunliche Kältestarre. Um Energie zu sparen, fällt ihre Körpertemperatur auf bis zu 3 Grad Celsius ab. Wenn die Kolibris morgens wieder erwachen, begeben sie sich erneut auf die Nahrungssuche.
Doch der Kolibri bekommt nie diabetische Komplikationen. Warum? Weil er das Fett und den Blutzucker über Nacht verbrennt; am Morgen sind sowohl das Fett als auch der Diabetes verschwunden. Der Stoffwechsel des Kolibris ist so hoch, dass er dieses Fett braucht, um zu überleben, während er schläft. Was also ist das Besondere an dem Nektar, der Kolibris mit ihrem Super-Stoffwechsel innerhalb eines Tages fett und diabetisch machen kann? Der Blütennektar ist zuckerreich und er besteht zu etwa gleichen Teilen aus den Einfachzuckern Glukose und Fruktose.[8] Anders als bei den meisten Wirbeltieren sind die Flugmuskeln von Kolibris in der Lage nicht nur Glukose, sondern auch Fruktose zu verwerten.[9] Das Zuckerwasser des Nektars dient somit sowohl der Energiegewinnung als auch der Gewichtszunahme.
FETTLEIBIGKEIT IN DER NATUR IST EINE ÜBERLEBENSMASSNAHME
Wir sehen also, dass Tiere, die in der Natur fettleibig werden, eine Reihe von Überlebensmaßnahmen ergreifen, zu denen die Nahrungssuche, die Senkung des Stoffwechsels, die Insulinresistenz und die vermehrte Einlagerung von Fett nicht nur im Fettgewebe, sondern auch in der Leber und im Blut gehören. Diese Konstellation wurde immer wieder bei überwinternden Tieren wie Bären, Eichhörnchen und Murmeltieren sowie bei Vögeln, die sich auf Langstreckenflüge vorbereiten, beobachtet und trägt eindeutig zu ihrem Überleben in Zeiten der Nahrungsknappheit bei.
DIE FETTLEIBIGKEIT DES MENSCHEN HAT NUR NEGATIVE KONSEQUENZEN
Eine ähnliche Konstellation von Erscheinungen wird bei Menschen beobachtet, die übergewichtig oder fettleibig sind, was als metabolisches Syndrom bezeichnet wird. Das metabolische Syndrom bezieht sich in der Regel auf Fettleibigkeit, die vor allem im Bauchbereich auftritt (so genannte „zentrale Fettleibigkeit“), in Verbindung mit Insulinresistenz. Es geht häufig mit erhöhten Triglyceriden im Blut sowie einer Verringerung des „guten“ Cholesterins (HDL-Cholesterin) und einer leichten Erhöhung des Blutdrucks einher. Auch eine Fettleber ist häufig. Heute leidet ein Viertel der Erwachsenen an einem metabolischen Syndrom.
ÜBERGEWICHT: WAS TIERE ANDERS ALS MENSCHEN MACHEN
Bei Tieren in freier Wildbahn hat sich das metabolische Syndrom nach Beendigung des Winterschlafs oder der Migration aufgelöst: Das überschüssige Fett wird verbrannt, und das Tier kehrt zu seinem normalen Zustand zurück.
Beim Menschen hingegen schreitet das metabolische Syndrom mit der Zeit voran. Die Insulinresistenz verschlimmert sich bis der Blutzuckerspiegel dauerhaft hoch ist, was den Ausbruch von Diabetes ankündigt. Der Blutdruck steigt auf Werte, die als Hypertonie definiert werden, dem Hauptrisikofaktor für Schlaganfall und Herzversagen. Die Leber sammelt weiterhin Fett an und entwickelt eine Entzündung, die schließlich zu einer Leberzirrhose führt und das Gewebe des Organs zerstört. Auch die Nieren verlieren mit der Zeit ihre Funktion.
IN DER NATUR IST DAS METABOLISCHE SYNDROM EIN VERSICHERUNGSPLAN
In der Natur werden Tiere absichtlich fett, um widrige Umstände zu überleben. Dieser so genannte Survival Switch (Deutsch: Überlebensschalter) ist nach Professor R. Johnson ein Hauptgrund, warum wir Menschen dick werden.
Für den Menschen von heute (der in den meisten Regionen der Welt keinen Hunger leiden muss) ist das metabolische Syndrom eine Störung, ein Vorbote, der die Entwicklung von Diabetes, Bluthochdruck und Herzkrankheiten vorhersagt. Was als Überlebenshilfe gedacht war, verursacht jetzt Krankheiten. Das metabolische Syndrom ist somit sowohl ein Erfolg als auch ein Misserfolg der Natur.
Diese Doppelnatur ist jedoch auch eine gute Nachricht. Denn wenn wir verstehen, was die Überlebensreaktion in der Natur auslöst, erhalten wir vielleicht die Hinweise, die wir brauchen, um das Rätsel der Fettleibigkeit zu lösen.
BLEIBT DIE KERNFRAGE: WIE AKTIVIERT DIE FRUKTOSE DEN „SURVIVAL SWITCH“?
Es stellt sich heraus, dass das besondere des Fruktose-Stoffwechsels mit der Energieproduktion in den menschlichen Mitochondrien zu tun hat.
ENERGIEPRODUKTION IN DEN MITOCHONDRIEN
Wenn wir essen, werden die in unserer Nahrung enthaltenen Kalorien entweder in wertvolle Energie umgewandelt oder für später gespeichert. Wenn ausreichend Sauerstoff vorhanden ist, werden in den Mitochondrien hauptsächlich Fettsäuren und Kohlenhydrate verbrannt und liefern uns Energie für sportliche Leistungen, aber auch für die tägliche Lebensenergie. Mitochondrien sind die Kraftwerke unserer Zellen; hier findet die Energieproduktion statt.
Die Mitochondrien sind winzig kleine, meist ovale Teilchen (sogenannte Zellorganellen, Durchmesser ca. 1,5 µm), die zu Hunderten bis Tausenden in fast jeder Zelle vorkommen. Je stoffwechselaktiver und energiebedürftiger ein Organ ist, umso mehr Mitochondrien befinden sich in einer Zelle. Herzmuskelzellen (in einer einzigen Herzmuskelzelle arbeiten bis zu 5.000 Mitochondrien), Leberzellen, die weibliche Eizelle (100.000) und besonders Nervenzellen (zwei Millionen!) haben sehr viele Mitochondrien.
MEHR MITOCHONDRIEN – MEHR ENERGIE (ATP)
Die Anzahl der Mitochondrien entscheidet über die Anzahl und Verfügbarkeit von ATP. Gerade bei Ausdauer-Anstrengungen (Sport) sind die Mitochondrien der leistungslimitierende Faktor. Wir haben nur so viel ATP zur Verfügung, wie von den Mitochondrien produziert werden kann. Deshalb ist der Mensch leistungsfähiger, wenn er mehr und/oder bessere Mitochondrien zur Verfügung hat, die in derselben Zeit mehr ATP produzieren können.
OHNE ATP TOT INNERHALB VON SEKUNDEN
Der Körper muss stets ein bestimmtes Energieniveau aufrechterhalten, um schnell auf neue Energiebedürfnisse reagieren zu können, z. B. beim Laufen, Denken oder sogar Schlafen. Wenn wir keine Energie in Form von ATP produzieren, dann sind wir Menschen innerhalb von wenigen Sekunden tot.
Das passiert zum Beispiel, wenn wir das Gift Zyankali zu uns nehmen. Zyankali hemmt einerseits die Sauerstoffaufnahme des Hämoglobins (der rote Blutfarbstoff, der für den Sauerstofftransport verantwortlich ist) als auch die Sauerstoffverwertung in den Mitochondrien, so dass kein Adenosintriphosphat (ATP) gebildet werden kann. Somit setzt eine doppelte Erstickungswirkung ein. Für geschichtlich interessierte: Adolf Hitler hatte seinem Leben am 30. April 1945 ein Ende gesetzt, indem er auf eine Zyankalikapsel biss.[10]
Bei einem durchschnittlichen Erwachsenen entspricht die Menge ATP, die täglich in seinem Körper auf- und abgebaut wird, etwa seiner halben Körpermasse. So setzt ein 80 kg schwerer Mann etwa 40 kg ATP am Tag um, was etwa 78,8 mol oder 10 hoch 25 Molekülen entspricht, die wieder neu gebildet werden.
WIE FÖRDERE ICH DIE MITOCHONDRIEN-BILDUNG?
Wer Sport treibt und sich gezielt mit den richtigen Nährstoffen versorgt, kann mehr als doppelt so viele Mitochondrien in jeder Körperzelle haben.
Eine Verdoppelung der Mitochondrien Anzahl erhöht die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit und auch die Gesundheit enorm.
GLUKOSE + SAUERSTOFF = ENERGIE (ATP)
Glukose ist der wichtigste Energielieferant des Körpers. Im Dünndarm wird die Stärke zu Glukose gespalten, so dass die kleinen Glukose-Moleküle vom Darm rasch in die Blutbahn aufgenommen werden können. Dort nennt man die Glukose dann Blutzucker. Von dort wird die Glukose mit Hilfe des Hormons Insulin in die Zellen bzw. den dort befindlichen Mitochondrien transportiert. In den Mitochondrien läuft die sogenannte „innere Atmung“ ab. Sie ist eine der wichtigsten Stoffwechselvorgänge in unserem Organismus und hat die Aufgabe, die Energie der zugeführten Nahrungsstoffe zusammen mit Sauerstoff für die Zelle nutzbar zu machen.
In den Mitochondrien wird aus Glukose und Sauerstoff der Stoff AdenosinTriPhosphat (ATP) produziert, dem universellen Energieträger für alle Zellen (s. Abb. 10).[11]
KÖRPER: ZIEL IST DIE AUFRECHTERHALTUNG DES ATP-NIVEAUS
Wenn wir keine Nahrung zu uns nehmen, wird das in den Muskeln gespeicherte Glycogen durch Glykolyse in Glukose verwandelt. Aber die Energieerzeugung hat ihren Preis. Ein Teil der Energie wird für die Verdauung von Lebensmitteln und ein Teil für die Verstoffwechselung der darin enthaltenen Nährstoffe verbraucht. Dieser Vorgang folgt dem alten Gedanken: „Man muss Geld ausgeben, um Geld zu verdienen“.
Bevor also Energie aus dem Glykogen oder dem Abbau von Fett gewonnen wird, wird zunächst ATP benötigt. Ohne ATP funktionieren auch die anderen Prozesse der Energiebereitstellung nicht. Der Körper muss also einen bestimmten ATP-Spiegel aufrechterhalten, um schnell auf seinen Energiebedarf reagieren zu können, z. B. beim Laufen, Denken oder sogar Schlafen.
GLUKOSE: DER KÖRPER SORGT DAFÜR, DASS DAS OPTIMALE ATP-LEVEL NICHT FÄLLT
ATP wird auch für die Verstoffwechselung der Nahrung benötigt. Dieser Energieaufwand lohnt sich, weil durch die Nahrung viel mehr ATP erzeugt als bei ihrer Verstoffwechselung verbraucht wird. Da der Stoffwechsel jedoch einen Teil des ATP verbraucht, könnte der ATP-Spiegel in unseren Zellen (und insbesondere in der Leber) theoretisch unter das vom Körper bevorzugte Niveau fallen, bevor der Stoffwechsel abgeschlossen ist und mehr ATP erzeugt wurde.
Glücklicherweise gibt es für den Stoffwechsel der meisten Lebensmittel ein Kontroll- und Gleichgewichtssystem, das dies verhindert. Beispiel Glukose: Wenn der ATP-Spiegel sinkt, während Glukose verstoffwechselt wird, verlangsamt sich das gesamte System oder hält an, bis das ATP wieder aufgefüllt ist. Infolgedessen sinkt der ATP-Spiegel nie nennenswert und alles bleibt gut.
UNTER BELASTUNG: ATP BEREITS NACH SEKUNDEN AUFGEBRAUCHT
ATP ist also kein langfristiger Energiespeicher, sondern steht vor allem kurzfristig als Energiequelle zur Verfügung. Bei sehr kurzen und hochintensiven Belastungen ist ATP zwar der erste Energielieferant, allerdings auch schnell aufgebraucht. Solche Belastungen können maximal bis zu 20 Sekunden unter Verbrauch von ATP geleistet werden.
Verändert sich die Dauer und Intensität einer Belastung, ändert sich auch die Quelle, aus der die benötigte Energie gezogen wird. Im Wesentlichen gibt es diese drei Stufen:
- Hochintensive Belastungen mit einer Dauer von wenigen Sekunden: Die Energie wird durch ATP zur Verfügung gestellt.
- Intensive Belastungen mit einer Dauer von wenigen Minuten: Die Energie wird durch die Glykolyse, den Abbau von Glykogen (aus dem Muskel), zur Verfügung gestellt. Das Resultat: ATP!
- Moderate Belastungen mit einer Dauer von bis zu zwei Stunden: Die Energie wird durch den Abbau („Verbrennen“) von Fetten zur Verfügung gestellt. Das Resultat: ATP!
DIE ENERGIEGEWINNUNG AUS ATP
Adenosintriphosphat (ATP) besteht aus drei Phosphaten. In den Mitochondrien wird von dem ATP (unter zur Hilfenahme von Enzymen) ein Phosphat abgespalten, so dass ADP (Adenosindiphosphat) mit zwei Phosphaten entsteht. Beim Abspalten des Phosphats wird Energie freigesetzt, welches z.B. für den Muskel verwendet wird. Damit der Vorrat an dem Energieträger ATP nicht „leer“ läuft, wird in den Mitochondrien mittels Kreatinphosphat aus ADP wieder ATP hergestellt (s. Abb. 11).
WAS IST DAS BESONDERE AM FRUKTOSE-STOFFWECHSEL?
Bislang dachte die Wissenschaft, dass Fruktose in den Mitochondrien wie Glukose verstoffwechselt wird. Der Fruktosestoffwechsel ist jedoch anders. Es gibt kein Kontroll- und Gleichgewichtssystem, das die Leber oder andere Organe schützt, wenn der ATP-Spiegel sinkt.
Das Enzym Fruktokinase (s. auch Abb. 12) baut Fruktose sehr schnell ab und verbraucht dabei schnell ATP, so dass der ATP-Spiegel rapide sinken kann, wenn viel Fruktose verstoffwechselt wird.
Die Phosphorylierung von Fruktose durch das Enzym Fruktokinase (Abb. 12) in der Leber erfolgt zehnmal schneller als die Phosphorylierung von Glukose durch die Glukokinase (Abb. 11). Daher erreichen die Fruktosespiegel im Serum nach der Einnahme von 1 g/kg oraler Fruktose nur 0,5 mM, während die Glukosespiegel als Reaktion auf eine ähnliche orale Glukosebelastung auf 10 mM ansteigen.[12]
Der initiale ATP-Abfall während des Fruktosestoffwechsels löst eine Kettenreaktion aus, die das Energieniveau niedrig hält. Wenn ATP zur Energiegewinnung verwendet wird, gibt es ein Phosphat ab, um zu ADP (Adenosindiphosphat) zu werden. ADP kann wieder in ATP umgewandelt werden, und genau das geschieht normalerweise beim Stoffwechsel von Glukose und anderen Nährstoffen. Bei der Verstoffwechselung von Fruktose wird das ADP jedoch in AMP (Adenosinmonophosphat) umgewandelt, das dann weiter zu Harnsäure verstoffwechselt wird. Da ADP und AMP zur Bildung von Harnsäure abgebaut werden, wird die Fähigkeit der Zelle, ATP neu zu bilden, beeinträchtigt.
Nach einer Fruktosebelastung bei gesunden Menschen sinkt der ATP-Spiegel der Leber innerhalb von 5 Minuten und erholt sich erst nach frühestens einer Stunde (s. Abb. 12).[13]
FRUKTOSE HÄLT DAS ENERGIENIVEAU NIEDRIG
Fazit: Fruktose senkt die Energie (ATP) in der Zelle und hält das Energieniveau niedrig. Das liegt an dem außer Kontrolle geratenen Enzym Fruktokinase, das das gesamte ATP verbraucht und zu ADP und AMP abbaut. Wenn der ATP-Spiegel in der Zelle sinkt, betrachtet der Körper dies als eine Notlage. Er reagiert darauf, indem er sofort das Bedürfnis nach Nahrung anregt.
Dies führt neben anderen biologischen Effekten zu einer erhöhten Nahrungsaufnahme, um den ATP-Spiegel wiederherzustellen. Aufgrund des anhaltenden oxidativen Stresses in den Mitochondrien wird jedoch ein Großteil der Kalorien in Fett umgewandelt – und wenn die aufgenommene Nahrung Fruktose enthält, verschärft dies das Problem nur noch weiter, lässt den ATP-Spiegel weiter sinken und verursacht zusätzlichen oxidativen Stress. Schließlich erholen sich die ATP-Werte wieder, aber bis dahin ist ein Großteil der aufgenommenen Nahrung in Fett umgewandelt worden.
DICK DURCH ZU VIEL FRUKTOSE?
Sind wir Menschen einfach deshalb dick, weil wir zu oft zu viel Fruchtzucker essen? Wir Menschen haben dieses schöne Gleichgewicht gestört, indem wir Wege gefunden haben, das ganze Jahr über Fruchtzucker zu essen. Das von Mutter Natur entworfene Traumsystem scheint uns Menschen im Stich zu lassen. In einer Umgebung mit Nahrungsknappheit sagt die Fruktokinase dem Organismus nicht, dass er aufhören soll zu essen; es gibt kein Signal, dass die Zelle genug Energie hat. Das Gegenteil ist der Fall: Je mehr Fruktose gegessen wird, desto mehr wird benötigt. Die Fruktokinase schaltet die Fähigkeit zur Oxidation von Fett aus und schaltet die Fähigkeit zur Speicherung von Fett und zur Herstellung von mehr Fett aus dem Fruktosestoffwechsel ein.
„Fruktose ist ein geniales System, um das Energieniveau in einer Zelle zu senken, und es ahmt den Zustand des Verhungerns nach.“ Rick Johnson
Fruktose ist in der modernen Ernährung nahezu allgegenwärtig, ob sie nun aus Maissirup mit hohem Fruktosegehalt, Haushaltszucker oder aus natürlichen Lebensmitteln wie Obst stammt. Fruktose selbst ist nicht schädlich. Es ist ein Problem des übermäßigen Konsums. Unser Körper ist nicht darauf ausgelegt, so viel davon zu essen, wie wir es tun.
Damit sind wir am Ende des Newsletters. Wir hoffen, dass wir dir die komplexen Zusammenhänge zum einmaligen Fruktose-Stoffwechsel haben näher bringen können. Alle Personen, welche mit ihren Pfunden kämpfen, sollten ganz offensichtlich den morgendlichen Trank eines großen Glases Orangensaft überdenken. Je weniger schnell verfügbare Fruktose wir zu uns nehmen, auch in Form von Haushaltszucker, desto mehr entlasten wir unseren Stoffwechsel. Das heißt natürlich nicht, auf Obst zu verzichten. Aber bitte wo möglich mit Schale und nicht gepresst oder gemust verzehren, damit der Körper länger damit beschäftigt ist und die Fruktose nicht innerhalb kürzester Zeit im Blut ankommt.
Wir hoffen, dass dir unsere News gefallen haben. Wir würden uns freuen, wenn du uns bei Gefallen empfiehlst und diesen Newsletter an deine Familie und Freunde weiterleitest. Vielen Dank!
Herzliche Grüße von deinem
MY HEALTHY FOOD Team
IN EIGENER SACHE
Der MY HEALTHY FOOD-Newsletter vermittelt aktuelle Informationen zum Thema gesunde Ernährung und Lifestyle für Wissensbegeisterte, die unsere Werte teilen, die die Zukunft der Ernährung gestalten und dabei außergewöhnliche Ergebnisse erzielen wollen.
Literaturquellen
[1] Richard J. Johnson, The sugar fix, New York, 2009. Richard j. Johnson, Nature wants us to be fat, Dallas, 2022.[2] Richard J. Johnson, Nature wants us to be fat, Dallas, 2022
[3] https://teara.govt.nz/en/map/9184/bar-tailed-godwits-migration-route
[4] Lorian Cobra Straker, Joseph R. Jehl, Rapid mobilization of abdominal fat in migrating eared grebes, Journal of Avian Biology 48: 465-471, 2017
[5] Joseph R. Jehl, Jr., Cyclical Changes in Body Composition in the Annual Cycle and Migration of the Eared Grebe Podiceps nigricollis, Journal of Avian Biology, Vol. 28, No. 2 (Jun., 1997), pp. 132-142
[6] Warum Beerenkost der ideale Treibstoff für den Vogelzug ist, Hamburger Abendblatt, Online-Ausgabe vom 16.09.2003 (Aufgerufen am 14.05.2022)
[7] Franz Bairlein, Langstreckenwanderungen von Zugvögeln – eine energetische Msisterleistung, 1998, Seite 273
[8] Mathieu Perret et al., Nectar Sugar Composition in Relation to Pollination Syndromes in Sinningieae (Gesneriaceae), Annals of Botany 87: 267±273, 2001
[9] Alexander M Myrka, Kenneth C Welch Jr., Evidence of high transport and phosphorylation capacity for both glucose and fructose in the ruby-throated hummingbird. 2018. Comparative Biochemistry and Physiology, Part B 224: 253-261.
[10] P. Charlier et al., The remains of Adolf Hitler: A biomedical analysis and definitive identification, European Journal of Internal Medicine, May 18, 2018
[11] Ein ATP hat ca. 30,5 kJ/mol. 1 Joule ist eine Einheit für Energie und zum Beispiel 1 Sekunde lang die Leistung von 1 Watt.
[12] Softic, S., Cohen, D. E., & Kahn, C. R. (2016). Role of Dietary Fructose and Hepatic De Novo Lipogenesis in Fatty Liver Disease. Digestive diseases and sciences, 61(5), 1282–1293.
[13] Softic, S., Cohen, D. E., & Kahn, C. R. (2016). Role of Dietary Fructose and Hepatic De Novo Lipogenesis in Fatty Liver Disease. Digestive diseases and sciences, 61(5), 1282–1293