mini|hochkant=1.7|Ballaststoffreiche Lebensmittel wie Getreide, Obst, Gemüse und Hülsenfrüchte auf einem Marktstand in Malaysia
Ballaststoffe sind weitgehend unverdauliche Nahrungsbestandteile, meist Kohlenhydrate, die vorwiegend in pflanzlichen Lebensmitteln vorkommen. Sie finden sich vor allem in Vollkorngetreide, Hülsenfrüchten, Obst, Gemüse, Nüssen und Saaten.
Anders als die Bezeichnung nahelegt, gelten Ballaststoffe mittlerweile als wichtiger Bestandteil der menschlichen Ernährung. Sie beugen einer Vielzahl ernährungsmitbedingter Krankheiten vor.
Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt als Richtwert, täglich mindestens 30 g Ballaststoffe zu verzehren. In Deutschland nehmen 75 % der Frauen und 68 % der Männer weniger als dies zu sich.
Ballaststoffe werden in wasserlösliche (wie Johannisbrotkernmehl, Guar, Pektin und Dextrine) und wasserunlösliche (zum Beispiel Cellulose) eingeteilt. Sie sind nicht energielos. Einige Ballaststoffe können mithilfe von Darmbakterien zu kurzkettigen Fettsäuren aufgeschlossen werden. Die EU-Verordnung zur Nährwertkennzeichnung weist ihnen einen pauschalen Brennwert von 8 kJ/g (≈2 kcal/g) zu.
Definitionen Der in der Nährwertetabelle angegebene Ballaststoffgehalt eines Lebensmittels unterliegt gesetzlichen Bestimmungen. Nr. 11 der Nährwert-Kennzeichnungsverordnung (NKV) und Anhang I Nr. 12 der Lebensmittelinformationsverordnung definieren u. a.: „Ballaststoffe“ bedeutet Kohlenhydratpolymere mit drei oder mehr Monomereinheiten, die im Dünndarm des Menschen weder verdaut noch absorbiert werden und zu folgenden Klassen zählen: essbare Kohlenhydratpolymere, die in Lebensmitteln, wenn diese verzehrt werden, auf natürliche Weise vorkommen; essbare Kohlenhydratpolymere, die auf physikalische, enzymatische oder chemische Weise aus Lebensmittelrohstoffen gewonnen werden; essbare synthetische Kohlenhydratpolymere, die laut allgemein anerkannten wissenschaftlichen Nachweisen eine positive physiologische Wirkung besitzen.
Abgrenzung zu Rohfaser Der Ausdruck Rohfaser (engl. crude fiber) wurde vor mehr als 100 Jahren in der Futtermittelanalytik geprägt. Da manche Ballaststoffe eine faserige Struktur haben, werden sie oft irrtümlich mit diesen gleichgesetzt. Der Ballaststoffgehalt von Nahrungsmitteln übersteigt immer den Rohfasergehalt, der fast ausschließlich aus Cellulose besteht. Rohfasern machen ein Sechstel bis zur Hälfte des gesamten Ballaststoffgehalts eines Lebensmittels aus. Bei Getreide und Hülsenfrüchten sind es ein Sechstel bis zu einem Viertel, bei Obst und Gemüse ein Drittel bis zur Hälfte.
Arten und Vorkommen Ballaststoffe kommen in pflanzlichen Nahrungsmitteln in unterschiedlicher Menge vor. Man teilt Ballaststoffe grob in wasserunlösliche und wasserlösliche ein. Als Verdickungsmittel (siehe auch Schleimstoffe) werden einige speziell zur Verwendung als Lebensmittelzusatzstoff produziert (Alginate als Salze der Alginsäure aus verschiedenen Algen, Agar ebenfalls aus Algen, Xanthan usw.).
Nährstoff E-Nummer Vorkommen / Gewinnung Wasserunlösliche Ballaststoffe β-Glucane Cellulose E 460 Getreide, Obst, Gemüse (alle Pflanzen) Chitin — in Pilzen, Exoskelett von Insekten und KrustentierenHemicellulosen Getreide, Kleie, Holz, Hülsenfrüchte Hexosane — Weizen, Gerste Pentosane — Roggen, Hafer Arabinoxylan — einige Vertreter sind unlöslich Arabinogalactane — Lignin — Obstkerne, Gemüse (Fäden bei grünen Bohnen), Getreide Xanthan E 415 Gewinnung mit Xanthomonas-Bakterien aus zuckerhaltigen Substraten Wasserlösliche Ballaststoffe β-Glucane Lichenin — Hafer & Gerste = 6–8 %; Weizen & Roggen < 2 % Hemicellulosen — Getreide, Kleie, Holz, Hülsenfrüchte Pentosane — Roggen, Hafer Arabinoxylan — einige Vertreter sind löslich Fructane ersetzen oder ergänzen in einigen Pflanzentaxa die Stärke als Speicherkohlenhydrat Inulin — in verschiedenen Pflanzen, z. B. Yacon, Topinambur, Chicorée etc. Polyuronide Pektin E 440 in der Obstschale (besonders Äpfel, Quitten), Gemüse Alginsäure (Alginate) E 400 – E 407 in Algen Natriumalginat E 401 Kaliumalginat E 402 Ammoniumalginat E 403 Calciumalginat E 404 Propylenglycolalginat (PGA) E 405 Agar E 406 Carrageen E 407 Rotalgen Raffinose — ersetzen oder ergänzen in Hülsenfrüchten die Stärke als Speicherkohlenhydrat Polydextrose E 1200 synthetisches Polymer, ca. 1 kcal/g
Ballaststoffgehalte verschiedener Lebensmittel Der Ballaststoffgehalt der Lebensmittel ist sehr unterschiedlich. Neben dem absoluten Gehalt ist das Verhältnis zum Kohlenhydratgehalt von ernährungsphysiologischem Interesse.
Die folgenden Tabellen geben einige Beispiele an. Auf eine ausführlichere Tabelle wird in den Weblinks verwiesen.Infos zu Ballaststoffen inkl. Tabelle Ballaststoffgehalt der Lebensmittel (PDF; 27 kB) Vereinigung Getreide-, Markt- und Ernährungsforschung Nach der vom Max Rubner-Institut herausgegebenen Nationalen Verzehrsstudie II sind Getreideerzeugnisse mit 41 % die wichtigste Ballaststoffquelle der Deutschen, vor Obst (21 %) und Gemüse (16 %). (PDF) Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Alle deutschen Typenmehle können nach den restriktiven EU-Richtlinien als Ballaststoffquelle bezeichnet werden, da sie mehr als 3 % Ballaststoffe aufweisen.
Ballaststoffe können bis zum 100-fachen ihres Eigengewichtes an Wasser binden. Sehr ballaststoffhaltige Produkte wie Leinsamen oder Weizenkleie sollten von ausreichend Flüssigkeit begleitet werden, da der Verdauungsbrei sonst im Darm verhärtet und eine Verstopfung begünstigt statt ihr entgegenzuwirken.
+ Ballaststoffgehalt einiger Lebensmittel Ballaststoffgehalt Lebensmittel >10 % Roggen, Roggenknäckebrot, Roggenvollkornmehl/-schrot, Weizenspeisekleie 5 % … 10 % Datteln, Dinkel, Erdnüsse, Feigen, Gerste, Graupen, Hafer entspelzt, Haferflocken, Haselnüsse, Holunderbeeren, Mais, Mandeln, Nüsse, Pumpernickel, Quitten, Roggenmehl: alle Mehltypen, Roggenmischbrot, Schwarze Johannisbeeren, Sultaninen, Vollkornbrot, Vollkornnudeln, Walnüsse, Weizen, Weizengrieß, Weizenmehl Type 1050 2 % … 4,9 % Äpfel, Aprikosen, Artischocken, Avocados, Bananen, Birnen, Blumenkohl, Bohnen, Erbsen, Fenchel, Grünkohl, Heidelbeeren, Himbeeren, Kürbis, Linsen, Möhren/Karotten, Rosenkohl, Sauerkraut, Toastbrot, Weizenbrötchen, Weizenmischbrot, Weizenmehl: Type 405 und 550, Zwiebeln <2 % Ananas, Auberginen, Erdbeeren, Gurken, Kartoffeln, Kirschen, Kopfsalat, Mandarinen, Melonen, Pfirsiche, Pflaumen, Spargel, Spinat, Tomaten, Weintrauben, Zucchini
Gesamtballaststoffe in g je 100 g des jeweiligen Lebensmittels (alle Angaben beziehen sich auf das verzehrsfertige Frischgewicht, übliche Verzehrform) Getreide und Getreidenährmittel Reis, poliert 2,1 Mais, Korn 7,7 Gerste, entspelzt 8,7 Hafer, entspelzt 9,3 Weizen 9,6 Dinkel, Grünkern 9,9 Roggen 13,4 Cornflakes 4,0 Gerstengraupen 4,6 Weizengrieß 7,1 Haferflocken 9,5 Weizenspeisekleie 49,3Getreidemahlerzeugnisse,Brot, Kleingebäck Weizenmehl Type 405 3,2 Weizenmehl Type 550 3,5 Weizenmehl Type 1050 5,2 Weizenvollkornmehl/-schrot 10,0 Roggenmehl Type 815 6,5 Roggenmehl Type 997 6,9 Roggenmehl Type 1150 7,7 Roggenvollkornmehl/-schrot 13,5 Weizenbrötchen 3,4 Toastbrot 3,8 Weizenmischbrot 4,8 Roggenmischbrot 6,0 Roggenknäckebrot 14,1Leguminosen/Hülsenfrüchte Sojabohne 16,6 Tofu 2,5 Erdnuss 7,5 Erbse 4,5 Gartenbohne 19,2 Feuerbohne 17,2 Limabohne 13,5 Urdbohne 16,6 Mungbohne 21,7 Augenbohne 16,1 Goabohne 5,8 Kichererbse 10,7 Saubohne 18,1 Linse 11,9 Anden-Lupine 7,1 Weiße Lupine 6,5 Gelbe Lupine 16,6
Gemüse und Salat Gurke 0,9 Zucchini 1,1 Spinat 1,2 Tomaten 1,3 Spargel 1,4 Blattsalat 1,6 Kartoffel 1,9 Blumenkohl 2,9 Weißkohl 3,0 Rosenkohl 4,4Obst Wassermelone 0,2 Ananas 1,4 Weintrauben 1,6 Pflaume 1,7 Banane 2,0 Apfel 2,3 Kiwi 3,9 Heidelbeeren 4,9Trockenobst, Nüsse Sultaninen 5,4 Pflaumen 9,0 Datteln 9,2 Feigen 9,6 Walnüsse 4,6 Erdnüsse 7,1 Haselnüsse 7,4 Mandeln 9,8 Cashewnüsse 3,0
Eigenschaften und Wirkungen Ballaststoffe sind vollständig oder teilweise unverdaulich, weil im Verdauungstrakt entweder kein Enzym zur Spaltung der vorliegenden (glycosidischen) Bindung oder kein Transportprotein für den aktiven Transport durch die Zellmembran aus dem Darm in die Darmschleimhaut gebildet wird. Der Mensch beispielsweise besitzt Enzyme, um glycosidische Bindungen vom Typ α-1→2 (Saccharose) oder α-1→4 (z. B. Maltose) zu spalten, aber keines für Verbindungen mit dem β-1→4-Typ (Cellulose). Ebenso besitzt der Mensch eine ganze Reihe von Glucosetransportern. Im Falle von Isomalt liegt eine Bindung vor, die gespalten werden kann; die Glucose, die 50 % ausmacht, wird durch die Darmwand resorbiert und in den Körperzellen metabolisiert, das Sorbitol und das Mannitol (je 25 %) hingegen können nicht durch die Darmwand resorbiert werden.
Magen Ballaststoffe in der Nahrung vergrößern das Nahrungsvolumen, ohne zugleich den Energiegehalt bedeutend zu steigern. Einige Ballaststoffe wie Kleie oder Flohsamenschalen können sehr viel Wasser binden. Sofern sie nicht schon vor der Aufnahme hinreichend gequollen sind, nehmen sie im Magen weiteres Wasser auf. Die daraus resultierende Volumenzunahme führt zu einer weiteren Dehnung des Magensackes nach der Mahlzeit, die ihrerseits zu einer Senkung des appetitanregenden Ghrelin-Spiegels und somit zur Zunahme des Sättigungsgefühls führt.
Ballaststoffe verlängern die Magenverweildauer des Speisebreis.Werner Baltes, Reinhard Matissek: Lebensmittelchemie. 7. Auflage, Springer 2011, ISBN 978-3-642-16538-2, S. 13. Der Quellvorgang sowie die weitere Zufuhr von Flüssigkeit durch externe Aufnahme oder Sezernierung im Magen benötigen einige Zeit, bis die zur Magenpassage des Nahrungsbreis nötige Mindestfluidität bzw. Maximalviskosität erreicht ist.
Darm Die im Speisebrei vorhandenen Ballaststoffe binden Wasser und führen zu einer Zunahme des Volumens. Der Druck, den ballaststoffreicher Speisebrei auf die Darmwand ausübt, regt die Peristaltik an, was die Verweildauer ballaststoffreicher Kost im Darm verkürzt (im Gegensatz zum Magen).
Kein höheres Tier besitzt eigene Enzyme zur Spaltung wasserunlöslicher Ballaststoffe, insbesondere Cellulose. Wiederkäuer können Cellulose mithilfe der Mikroorganismen, die ihren Pansen besiedeln, dennoch enzymatisch spalten. Im Dünn- und auch im Dickdarm dagegen fehlen entsprechende Bakterien, so dass wasserunlösliche Ballaststoffe den weiteren Verdauungstrakt praktisch unverändert passieren.
Ein Teil der wasserlöslichen Ballaststoffe wird durch Enzyme der Darmflora des Dickdarms fermentiert (siehe Präbiotika). Dabei entstehen verschiedene Mengen an geruchlosen Gasen wie z. B. Kohlenstoffdioxid, Methan und Wasserstoff, aber auch kurzkettige Fettsäuren (engl. short chain fatty acids, SCFA) wie Acetat, Propionat und Butyrat, die gegenüber mittel- und langkettigen Fettsäuren eine Reihe von Besonderheiten aufweisen (siehe Fettverdauung). Sie werden von der Dickdarmschleimhaut weitgehend resorbiert und tragen zur Ernährung der Schleimhautzellen bei. Durch die Senkung des pH-Werts regulieren sie auch die Zusammensetzung der Darmflora und unterdrücken etwa Clostridium difficile. Neuere Forschungsergebnisse weisen auf eine weitreichende Bedeutung kurzkettiger Fettsäuren für die Gesundheit hin, etwa durch Stimulation des Immunsystems und Regulation der Glukose- und Cholesterin-Werte des Bluts.The Microbiom, Abschnitt Can diet affect one's microbiota?, Harvard T.H. Chan, Harvard University
Einige Ballaststoffe werden von Pflanzen gebildet, um Fraßfeinde abzuwehren. Solche schlecht verdauten Ballaststoffe können in toxische Gärungsalkohole und biogene Amine umgesetzt werden, welche Darmschleimhaut und Immunabwehr schädigen.Udo Pollmer, Susanne Warmuth: Lexikon der populären Ernährungsirrtümer. München 2006, S. 324