Zucker Spaltendes Enzym: Definition, Funktion und Bedeutung

Einführung

Enzyme spielen eine entscheidende Rolle in unserem Körper. Sie sind Biokatalysatoren, die Stoffwechselvorgänge beschleunigen und ermöglichen. Eines dieser wichtigen Enzyme ist das zucker spaltende Enzym, das für die Verdauung und Verwertung von Kohlenhydraten unerlässlich ist. Dieser Artikel beleuchtet die Definition, Funktion und Bedeutung dieser Enzyme im menschlichen Körper.

Was sind Enzyme?

Enzyme sind meistens Proteine, also Eiweiße, die als Katalysatoren in biochemischen Reaktionen wirken. Sie sorgen dafür, dass der Körper die lebensnotwendigen Stoffe aus der Nahrung erhält. Enzyme sind für alle wichtigen Stoffwechselvorgänge und eine intakte Verdauung unerlässlich. Ohne sie wäre der Mensch nicht lebensfähig, da der Körper sie für die Herstellung von Hormonen und Botenstoffen benötigt, um zahlreiche biochemische Reaktionen in Gang zu bringen.

Wie funktionieren Enzyme?

Enzyme wirken, indem sie Substrate aufspalten oder verändern. Jedes Enzym hat eine spezifische Funktion und wirkt auf ein spezielles Substrat. Ein Eiweiß spaltendes Enzym kann beispielsweise ausschließlich Eiweiß verdauen und kein Fett aufspalten. Um ein Substrat aufzuspalten oder zu verändern, geht das Enzym eine kurzfristige Verbindung mit dem jeweiligen Substrat ein, wodurch ein Enzym-Substrat-Komplex entsteht. Anschließend kehrt das Enzym in seine ursprüngliche Struktur zurück und kann weitere Substrate verarbeiten.

Kategorien von Enzymen

Es gibt drei verschiedene Kategorien von Enzymen:

Verdauungsenzyme: Diese Enzyme werden vom Körper selbst produziert und sind für die Aufspaltung der Nahrung im Verdauungstrakt verantwortlich.
Nahrungsenzyme: Diese Enzyme werden über den Konsum roher Lebensmittel aufgenommen und wirken wie die Verdauungsenzyme.
Stoffwechselenzyme: Diese Enzymgruppe kommt im gesamten Körper vor und ist für die Steuerung der Organe und die Verwertung von Nährstoffen verantwortlich.

Verdauungsenzyme im Detail

Verdauungsenzyme werden in der Bauchspeicheldrüse, dem Magen, dem Dünndarm und den Speicheldrüsen der Mundhöhle hergestellt. Sie spalten die Nahrungsmoleküle in ihre Grundbausteine auf, sodass sie dem Stoffwechsel zur Verfügung stehen. Besonders wichtig für die Produktion zahlreicher Verdauungsenzyme ist die Bauchspeicheldrüse. Sie produziert unter anderem:

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Amylasen: Diese Enzyme wandeln Kohlenhydrate in Einfachzucker um.
Lipase: Dieses Enzym stellt aus Fetten Glycerin und einfache Fettsäuren her.
Proteasen: Diese Enzyme spalten Eiweiße in Aminosäuren.

Zucker Spaltende Enzyme: Eine Definition

Zucker spaltende Enzyme, auch bekannt als Kohlenhydrat-spaltende Enzyme oder Glykosidasen, sind eine Untergruppe der Verdauungsenzyme. Sie katalysieren die Hydrolyse von Kohlenhydraten, also die Aufspaltung komplexer Zucker in einfachere Zuckerbausteine wie Glukose, Fruktose und Galaktose. Diese einfacheren Zucker können dann vom Körper aufgenommen und zur Energiegewinnung genutzt werden.

Beispiele für Zucker Spaltende Enzyme

Amylase: Amylase ist ein Enzym, das Stärke in Zucker aufspaltet. Es wird im Speichel und in der Bauchspeicheldrüse produziert.
Maltase: Maltase spaltet Maltose (Malzzucker) in Glukose.
Laktase: Laktase ist ein Enzym, das Laktose (Milchzucker) in Glukose und Galaktose aufspaltet.
Saccharase (Invertase): Saccharase spaltet Saccharose (Rohrzucker) in Glukose und Fruktose.

Laktase und Laktoseintoleranz

Ein wichtiges zucker spaltendes Enzym ist die Laktase. Bei der intestinalen Laktoseintoleranz kommt es aufgrund des Mangels an Laktase (Milchzucker spaltendes Enzym in der Darmwand) dazu, dass der mit der Nahrung aufgenommene Milchzucker nicht in seine Bestandteile (Glukose + Galaktose) zerlegt und dann resorbiert werden kann. Laktose gelangt ungespalten in den Dickdarm und wird von der dort ansässigen Flora verwertet. Die Anhäufung bakterieller Stoffwechselprodukte (CO2, H2, Methan, Fettsäuren) verursachen die Symptome der Intoleranz: Völlegefühl, Blähungen, Meteorismus, Bauchschmerzen, Übelkeit.

Diagnose und Ursachen der Laktoseintoleranz

Positive Ergebnisse im Laktose-Belastungstest oder Atemtest können eine Laktoseunverträglichkeit nachweisen, klären aber nicht deren Ursache ab. Dies kann über den Laktose- Gentest erfolgen, durch den eine lebenslange Unverträglichkeit (Genotyp CC) oder reversible (sekundäre) Formen unterschieden werden können. Ursache für die Milchzuckerunverträglichkeit ist das Fehlen bzw. unzureichende Produktion des Verdauungsenzyms Laktase. Die Laktase-Aktivität nimmt mit zunehmendem Alter ab. Sekundäre Formen können z.B. durch Darmerkrankungen wie Morbus Crohn entstehen. Deshalb kann diese Form in jedem Alter auftreten. Die Mehrzahl der Weltbevölkerung (ca. 75 %) leidet an einem Laktasemangel. In asiatischen Ländern z.B. steht aufgrund des Laktasemangels kein Milch oder Käseprodukte auf dem Speiseplan. In Mitteleuropa leiden ca. 15 % der Bevölkerung an einer Laktoseintoleranz.

Therapie bei Laktoseintoleranz

Bei Laktasemangel besteht die Therapie in der Reduzierung bzw. dem Verzicht auf den Verzehr von Milch und Milchprodukten. Dabei ist zu beachten, dass es zu einer Unterversorgung des Mineralstoffs Calciums kommen kann. Bei starker Einschränkung der Lebensmittelauswahl kann es auch zu einem Eiweißmangel kommen.

Nahrungsenzyme und ihre Bedeutung

Nahrungsenzyme sind in rohen, frischen Lebensmitteln enthalten. Sie wirken wie die Verdauungsenzyme und unterstützen die Aufspaltung der Nahrung. Werden die Lebensmittel allerdings gekocht, zerstört die hohe Temperatur die Enzyme. Für eine gute Enzymversorgung ist es daher wichtig, Rohkost zu sich zu nehmen. Diese sollte möglichst abwechslungsreich sein, um eine Versorgung mit den unterschiedlichen Enzymen zu gewährleisten. Besonders enzymreiche Obstvarianten sind Bananen, Ananas, Feigen, Birnen, Papaya und Kiwis. Unter den Gemüsearten haben vor allem Brokkoli, Tomaten, Gurken und Zucchini einen hohen Enzymgehalt.

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Stoffwechselenzyme und ihre Funktion

Stoffwechselenzyme kommen im gesamten Körper vor und sind für die Steuerung der Organe mitverantwortlich. Sie sorgen dafür, dass die Nährstoffe aus der Nahrung ihre volle Wirkung entfalten können. Sie helfen also dabei, dem Körper Vitamine, Mineralstoffe, sekundäre Pflanzenstoffe und Hormone zur Verfügung zu stellen.

Pektinase: Ein spezielles zucker spaltendes Enzym

Pektinase ist ein Enzymkomplex, der die Spaltung von Pektinen katalysiert. Pektine sind pflanzliche Polysaccharide, die in Zellwänden vorkommen. Die Aufgabe der Pektinasen besteht darin, diese komplexen Kohlenhydrate in kleinere Bestandteile wie Galakturonsäure zu zerlegen. Dieser Prozess ist sowohl in der Natur als auch in der Industrie von Bedeutung.

Anwendungen von Pektinase

Pektinasen werden häufig in der Saft- und Weinherstellung eingesetzt, um die Viskosität zu senken, den Saftaustritt zu verbessern und Trübungen zu reduzieren. Auch in der Textil- und Papierindustrie, bei der Gewinnung pflanzlicher Inhaltsstoffe oder bei der biotechnologischen Aufbereitung von Ballaststoffen und Nahrungsergänzungsmitteln kommen sie zum Einsatz. In der Ernährungsmedizin und bei bestimmten funktionellen Therapien wird Pektinase mitunter eingesetzt, um die Verdaulichkeit ballaststoffreicher Nahrung zu verbessern und die Aufnahme bioaktiver Pflanzenstoffe zu erleichtern. In Kombination mit anderen Enzymen wie Cellulase oder Amylase kann sie zur Unterstützung der Verdauung, insbesondere bei empfindlichem Darm oder Reizdarmbeschwerden, beitragen.

Zucker in Obst: Eine Betrachtung

Früchte bieten gesunde Nährstoffe, enthalten aber auch viel Zucker. Es ist ratsam, zuckerarmes Obst zu bevorzugen. Früchte enthalten eine Mischung aus Fruktose, Glukose und Saccharose. Häufig überwiegt der Anteil an Fruktose, die in größeren Mengen die Leber überlastet. Daher ist es ratsam, täglich nicht mehr als zwei Portionen Obst zu essen - am besten Obst mit wenig Zucker. Dazu zählen insbesondere Avocado, Beeren und Zitrusfrüchte, aber auch Apfel, Aprikose, Birne, Kiwi, Orange, Pflaume und Wassermelone sind eine gute Wahl. Ananas, Banane, Granatapfel, Mango, Süßkirschen und Weintrauben weisen einen Zuckergehalt über 12 Prozent auf. Behandeln Sie diese Kandidaten wie eine Süßigkeit, besonders wenn Sie an Übergewicht oder entzündlichen Erkrankungen leiden. Bei einer Fruktoseunverträglichkeit bereitet die Fruktose Probleme.

Zuckerarmes Obst

Besonders wenig Zucker steckt in Avocados, gefolgt von Beeren. Obwohl der Zuckeranteil sehr gering ist, schmecken Wassermelonen schön süß. Sie sind leicht verdaulich und enthalten nur sehr wenig Fruchtsäure. Hier stammt die Süße nur aus Glukose. Die Minis sind eine tolle Quelle für Folat. Reichlich bestückt mit Betacarotin zaubert uns die Steinfrucht einen rosigen Teint.

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Zuckerreiches Obst

So schön süß wie Bananen und Weintrauben schmecken, ist es nicht verwunderlich, dass sie auch sehr zuckerreich sind. Aber hätten Sie gedacht, dass das auch auf Ananas zutrifft? Ihr Eiweiß spaltendes Enzym Bromelain macht sie zu einer wahren Ausnahmefrucht. Sie punktet mit viel Betacarotin, das der Körper bei Bedarf in Vitamin A umwandelt. Das Steinobst bietet zahlreiche Mineralstoffe wie Kalium, Calcium, Magnesium und sogar Eisen. Sie liefern hauptsächlich Fruktose und Glukose: Fruktose sorgt für den intensiven Geschmack, denn sie hat eine stärkere Süßkraft als Glukose. Glukose wiederum wurde erstmals in Trauben entdeckt. Bananen sind nicht umsonst unter Sportlern beliebt: Mit ihrem hohen Zuckeranteil füllt sie die Energiereserven schnell wieder auf - und wir halten somit länger durch.

Empfehlungen für den Obstkonsum

Essen Sie nicht mehr als zwei Portionen Obst am Tag - am besten Früchte mit wenig Zucker. Sehr süße Sorten sollten Sie hingegen wie eine Nascherei behandeln. Ideal wäre, wenn Sie Früchte nicht als Snack, sondern direkt nach einer Mahlzeit essen, da der Blutzuckerspiegel ohnehin erhöht ist. Außerdem gilt: Wer an Übergewicht oder entzündlichen Erkrankungen leidet, sollte Sorten mit einem Zuckergehalt von über 12 Prozent eher mit Vorsicht genießen - das betrifft beispielsweise Ananas, Banane, Mango, Süßkirschen und Weintrauben. Personen mit einer Fruktoseunverträglichkeit müssen ebenso aufpassen: Sie können den Einfachzucker nicht richtig aufnehmen - daher auch die Bezeichnung Fruktosemalabsorption. Betroffene haben typischerweise nach einem Stück Obst mit Blähungen, Bauchschmerzen oder Durchfällen zu kämpfen.

Enzyme in der Hautpflege

Enzyme sind nicht nur innerlich wichtig, sondern können auch äußerlich angewendet werden. Menschen, die unter Akne oder sensibler Haut leiden, können mithilfe eines Enzym-Peelings zur Verbesserung des Hautbildes beitragen. Ein Enzym-Peeling ist besonders schonend, da die Haut nicht mechanisch abgerubbelt wird, sondern wie eine Maske aufgetragen wird. Trotzdem ist es wichtig, die Einwirkungszeit nicht zu überschreiten, da eine biochemische Reaktion auf der Haut stattfindet.

Das Peeling besteht meist aus Enzymen von Früchten, die Fette und Proteine aufspalten können. Sie lösen abgestorbene Hautpartikel und beseitigen überschüssigen Talg. Nach der Anwendung können Rückstände des Peelings gründlich mit Wasser entfernt werden können. Enzym-Peelings sind frei verkäuflich und meist sehr hautschonend. Trotzdem sollte es nicht häufiger als einmal die Woche durchgeführt werden, damit die schälende Wirkung nicht zu stark ausfällt.

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