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Resistente Stärke – Kohlenhydrat der
Zukunft?
5. August 2010 | Von webmaster | Kategorie: Aktuelles, Holger Gugg, Kohlenhydrate
Liebe Blog Leser und treue Peak Kunden,
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 aAmylase, 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
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06.08.2010
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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.
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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
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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:
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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
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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
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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
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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
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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 100gr. 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.
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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-, farbund 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.
In diesem Sinne sportliche Grüße an die gesamte Leserschaft
Euer
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
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