WAS SIND BALLASTSTOFFE?

Die Bezeichnung »Ballaststoffe« stammt aus einer Zeit, in der Lebensmittel und ihre Bestandteile vorwiegend nach ihrem Gehalt an Energie und energieliefernden Nährstoffen beurteilt wurden. Die unverdaulichen Anteile pflanzlicher Kost, die keine Energie liefern, wurden damals als Ballast angesehen. Unter dem Begriff Ballaststoffe werden deshalb im Wesentlichen Bestandteile unserer Nahrung zusammengefasst, die der Mensch nicht oder nur sehr eingeschränkt verdauen kann. Dabei handelt es sich vor allem um Zellwandteile von Pflanzen, die diesen als Struktur- und Festigungselemente dienen und häufig eine faserige Struktur haben. Daher stammen auch die seltener verwendete Bezeichnung »Nahrungsfasern« beziehungsweise der englische Name »dietary fibre«.

BAU- UND VORRATSMATERIAL DER PFLANZEN

Chemisch gesehen gehören die meisten Ballaststoffe zu den Kohlenhydraten. Diese Stoffklasse ist in der Natur sehr weit verbreitet und prinzipiell eine wichtige Energiequelle für den Menschen.

Verdaulich oder unverdaulich

Unterschieden werden muss zwischen verdaulichen und unverdaulichen Kohlenhydraten. Der wesentliche Unterschied liegt in der Verknüpfungsweise der einzelnen Zuckerbausteine, aus denen sie bestehen.

So sind zum Beispiel Zellulose und Stärke beide aus Glukose, also Traubenzuckereinheiten, aufgebaut. In Zellulose sind die Glukosemoleküle aber so miteinander verbunden, dass sie von den menschlichen Verdauungsenzymen nicht gespalten werden können. Sie bilden lange Ketten, die für die faserartige Struktur verantwortlich sind. Zellulose ist somit ein unverdaulicher Ballaststoff.

Die Stärkemoleküle dagegen haben die Form einer Spirale, die gut für Abbauenzyme im Darm zugänglich und damit verdaulich ist. Stärke ist somit in der Regel kein Ballaststoff. Ausnahmen bestätigen jedoch auch hier die Regel und so muss einschränkend gesagt werden, dass manche Formen der Stärke trotzdem zu den Ballaststoffen gehören (siehe >). Prinzipiell gilt, dass Ballaststoffe laut Definition mindestens zehn Zuckereinheiten enthalten müssen.

ZELLULOSE

Zellulose ist die häufigste organische Verbindung auf der Erde und wie viele andere Ballaststoffe gehört sie zu den Kohlenhydraten. Gemeinsam mit den sogenannten Hemizellulosen, die besonders häufig in Getreide wie Roggen vorkommen, und den als Geliermittel bekannten Pektinen ist sie der Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände. Ein faserartiges Gerüst aus Zellulose, eingebettet in eine Masse aus Hemizellulosen und Pektinen, verleiht der Pflanzenzelle die nötige Festigkeit.

STRUKTUR VON STÄRKE UND ZELLULOSE

Verdaulich oder unverdaulich? Entscheidend ist die Art der Glukoseverknüpfung.

LIGNIN

Der Ballaststoff Lignin ist ebenfalls ein Bestandteil der Pflanzenzellwand, und zwar dann, wenn diese verholzt ist (lat. lignum = Holz). Im Gegensatz zu den meisten Ballaststoffen ist Lignin aber kein Kohlenhydrat, sondern ein komplexes Alkoholpolymer. Es kommt vor allem in harten Pflanzenteilen wie Kernen und Samenschalen vor. Gute Quellen für Lignin sind beispielsweise Leinsamen.

BETA-GLUKANE

Zu den Ballaststoffen aus der Zellwand gehören auch die Beta-Glukane. Wie Zellulose sind sie aus Glukoseketten aufgebaut, im Gegensatz zu dieser aber wasserlöslich und gut von Bakterien abbaubar. Sie kommen vorwiegend in Hafer, Gerste, Pilzen und Hefe vor.

Präbiotika

Neben diesen Gerüstsubstanzen werden zu den Ballaststoffen oft auch Verbindungen gezählt, die den Pflanzen als Vorratssubstanzen dienen. Man findet sie unter anderem in Hülsenfrüchten, Kohl-, Zwiebel- und Knollengemüsen sowie in Pilzen und Getreiden. Wie bei Zellulose handelt es sich bei diesen Polyfruktanen und Oligosacchariden um Ketten aus Kohlenhydrateinheiten. Sie bestehen aber aus weniger Molekülen (drei bis neun) und anderen Zuckerarten, zum Beispiel aus Fruktose bei Inulin oder aus Galaktose, die auch im Milchzucker vorkommt. Die Verknüpfungen zwischen diesen Zuckern werden durch unsere Verdauungsenzyme nicht gespalten. Sie können jedoch von Bakterien des Dickdarms verdaut (fermentiert) werden, was sie zu sogenannten Präbiotika macht. Die dabei entstehenden kurzkettigen Fettsäuren sind verwertbar für die Zellen der Darmschleimhaut und haben gesundheitsfördernde Eigenschaften (siehe >).

Löslich oder unlöslich

Angesichts der Vielfalt der Ballaststoffe ist es nicht verwunderlich, dass es auch eine Vielzahl an Einteilungen gibt. Eine häufige Klassifizierung ist die in lösliche und unlösliche Ballaststoffe. Wie ihr Name verrät, lösen sich Fermentationsprodukte löslicher Ballaststoffe in Wasser auf. Viele, wenn auch nicht alle, quellen dabei gelartig auf. Das menschliche Verdauungssystem kann sie nicht abbauen, Darmbakterien sind dazu jedoch in der Lage. Deshalb bezeichnet man diese Art von Ballaststoffen auch als fermentierbar.

Unlösliche Ballaststoffe dagegen können zwar zu einem gewissen Grad Wasser binden, sie quellen aber nicht darin auf. Sie sind selbst für Darmbakterien schwer abbaubar, daher nicht fermentierbar und werden größtenteils nahezu unverändert mit dem Stuhl wieder ausgeschieden. Eine ganz strenge Einteilung in diese beiden Gruppen ist allerdings nicht möglich. Manche Ballaststoffe weisen Eigenschaften von beiden Gruppen auf und lassen sich keiner Klasse zuordnen. Dies trifft zum Beispiel auf einige Hemizellulosen zu.

Resistente Stärke

Eine etwas andere Art von Ballaststoff ist die sogenannte resistente Stärke. Im Aufbau gleicht sie der herkömmlichen Stärke, die dem Menschen als Nahrung dient. Wie andere Ballaststoffe kann sie jedoch nicht verwertet werden, da sie den Verdauungsenzymen nicht zugänglich ist. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn Stärke in intakten Zellen vorliegt, die sie vor den Verdauungsenzymen abschirmen, etwa in Hülsenfrüchten.

Bei roher Kartoffel- und Maisstärke oder der in unreifen Bananen enthaltenen Stärke verhindern dagegen der Aufbau der Stärkekörner und die Anordnung der Stärkeketten selbst den Abbau. Erst durch Erhitzen platzen die Körner, die Stärke geliert und kann dann verdaut werden. Eine weitere Form von resistenter Stärke, die retrograde Stärke, entsteht nach Erhitzen beim Abkühlen durch Kristallisation. Sie kommt unter anderem in Brot und gekochten Kartoffeln vor. Retrograde Stärke ist nicht wasserlöslich, aber gut durch Bakterien fermentierbar.

Natürliches Gelier- und Bindemittel: Früchte wie Äpfel und Quitten punkten mit einem hohen Pektingehalt.

Tierische Ballaststoffquellen

Zwar gelten Ballaststoffe grundsätzlich als Bestandteile pflanzlicher Zellen, aber auch tierische Gewebe können unverdauliche Bestandteile enthalten. Ein Beispiel ist Chitin, das unter anderem in den Panzern von Insekten und Krustentieren vorkommt. Chitin kann aus den Panzern gewonnen und als isolierter Ballaststoff verwendet werden.