Glykämischer Index und glykämische Last: Potenzial und Grenzen

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Die Bezeichnung „glykämischer Index“ geht vermutlich auf Jenkins im Jahre 1981 zurück [Jen 1981]. Der Index ist definiert als das Maß für die Blutglukosewirksamkeit nach Zufuhr von 50 g verwertbaren Kohlenhydraten mit einem Testlebensmittel. Oder pragmatisch ausgedrückt: Der glykämische Index (GI) beschreibt das Ausmaß des Blutzuckeranstiegs nach dem Verzehr eines Lebensmittels. Dabei gelten 50 g Glukose mit dem Wert von 100 % als Referenz.

 

 

Lebensmittel mit einem hohen GI führen zu einem rascheren Anstieg und einem höheren Maximalwert des Blutzuckers als solche mit einem niedrigen GI [Fos 2002]. Damit ist der GI quasi ein Maß für die ernährungsphysiologische Qualität der verzehrten Kohlenhydrate.

Das Ausmaß des Blutzuckeranstiegs wird aber zusätzlich durch die tatsächlich zugeführte Kohlenhydratmenge beeinflusst. Deshalb wurde der Begriff der glykämischen Last (GL) eingeführt. Diese wird aus dem glykämischen Index und der verwertbaren Kohlenhydratmenge (in Gramm) pro Portion eines Lebensmittels berechnet. Die GL gilt als Indikator des Blutzuckeranstiegs nach dem Verzehr einer Lebensmittelportion bzw. des dadurch ausgelösten Insulinbedarfs [Bao 2011] [Bra 2003].

Berechnung der GL am Beispiel Weißbrot:

  • 1 Scheibe Weißbrot (GI = 73 %) enthält 14 g Kohlenhydrate: GL = 0,73 x 14 = 10,2

Besonders deutlich wird die Bedeutung der GL bei Betrachtung der gleichen Menge roher und gekochter Möhren:

  • 100 g rohe Möhren (GI = 30 %) enthalten 9 g Kohlenhydrate: GL = 0,30 x 9 = 2,7
  • 100 g gekochte Möhren (GI = 85 %) enthalten 9 g Kohlenhydrate: GL = 0,85 x 9 = 7,65

Die Einteilung der Lebensmittel erfolgt nach definierten Grenzwerten. Ein GI bis 55 gilt als niedrig, ein Wert zwischen 56 und 69 als mäßig und ein GI ab 70 als hoch [Atk 2008]. Eine glykämische Last < 10 gilt als niedrig, zwischen 10 und 20 als mäßig und > 20 als hoch.

Einflussfaktoren

Der glykämische Index eines Lebensmittels wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, wie

  • den Ballaststoffgehalt
  • den Wassergehalt
  • den Fett- und Eiweißgehalt
  • die Zubereitung (roh/gekocht)
  • die Zubereitungstemperatur
  • die Kombination mit anderen Nahrungsmitteln und
  • die Größe der Mahlzeit
  • die Verarbeitung und damit die Partikelgröße.

 

 

Während der GI für einige Lebensmittel bei wiederholten Messungen relativ stabil geblieben ist, hat sich der Wert für andere Lebensmittel stark verändert. Dies lässt sich durch zunehmende Verarbeitungsschritte während der Produktion, gezielte Veränderungen durch Züchtung oder auch unterschiedliche Rezepturen erklären. Zudem liefern die individuellen Stoffwechselsituationen der Versuchspersonen unterschiedliche Ergebnisse.

Einflussgröße

Vermutete Mechanismen

Effekt auf GI

abnehmende Partikelgröße

Mit zunehmender Verarbeitung sinkt die Partikelgröße. Dadurch steigt das Wasserabsorptionsvermögen, was zu einer größeren Angriffsfläche für Enzyme führt.

steigender Grad der Verkleisterung

Durch die Verkleisterung der Stärke steigt das Wasserabsorptionsvermögen, was zu einer größeren Angriffsfläche für Enzyme führt.

steigender Ballaststoff-gehalt

Ballaststoffe verzögern die Magenentleerung, quellen auf und verlangsamen dadurch die Nährstoffaufnahme im Darm.

Im natürlichen botanischen Verbund schließen Ballaststoffe die Stärkekörnchen ein und stellen eine Barriere für Verdauungsenzyme dar [Jun 2002].

steigender Anteil an resistenter Stärke

Resistente Stärke ist durch Enzyme nicht angreifbar, wodurch der Anteil an verwertbaren Kohlenhydraten sinkt [Fer 2005].

Amylose-/ Amylopektin-Verhältnis

Amylose ist aufgrund der linearen Struktur für Enzyme schlechter angreifbar und wird somit langsamer aufgenommen als das verzweigtkettige Amylopektin. Ein gutes Beispiel liefert Reis: Basmati-Reis hat gekocht einen GI von 59, während Jasmin-Reis gekocht einen GI von 109 hat [Atk 2008].

steigender Eiweiß-/ Fettgehalt

Fette verzögern die Magenentleerung [Mac 2003]. Das Gleiche gilt vermutlich für Eiweiß [Vol 1996].

Austausch von Glukose durch Fruktose

Fruktose wird langsamer aus dem Darm aufgenommen und in der Leber umgebaut, was zu einer Verzögerung der Aufnahme im Blut führt.

zunehmende Garzeit

Kohlenhydrate in rohen Lebensmitteln werden langsamer aufgenommen. Mit zunehmender Garzeit werden Zellwände zerstört und die enthaltenen Kohlenhydrate sind leichter verfügbar.

Gehalt an Enzym-inhibitoren

Enzyminhibitoren, Lektine, Phytinsäure, Tannine und Saponine in Getreide, Hülsenfrüchten, Nüssen und Samen verlangsamen die Stärkeverdauung und die Aufnahme der Kohlenhydrate.

Klinische Bedeutung

Die Relevanz des Konzeptes, den GI und/oder die GL in therapeutische Empfehlungen zu integrieren, wird seit vielen Jahren kontrovers diskutiert. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung veröffentlichte in ihrer Leitlinie zur Kohlenhydratzufuhr und Prävention ausgewählter ernährungsmitbedingter Krankheiten relevante Studienergebnisse und bewertete die Evidenz bei verschiedenen Krankheitsbildern. Dies sei in folgender Tabelle kurz zusammengefasst. Wir verweisen auf die dort zitierte Literatur.

Aufgrund der Heterogenität im Studiendesign und den vielen Einflussgrößen auf den GI und damit die GL von Lebensmitteln ist eine wissenschaftliche Einordnung bei verschiedenen Krankheiten derzeit und wahrscheinlich auch zukünftig sehr schwierig und kritikanfällig.

Krankheitsbild

Zusammenfassung und Einordnung Studienergebnisse

Adipositas

Studien legen nahe, dass ein hoher GI in der Ernährung bei Frauen mit möglicher Evidenz mit einem erhöhten Risiko für Adipositas einhergeht, während die Evidenz für einen Zusammenhang bei Männern unzureichend ist. Das Risiko für bauchbetontes Übergewicht (viszerale Adipositas) ist sowohl bei Frauen als auch bei Männern signifikant positiv mit dem GI assoziiert.

Diabetes mellitus

Es gibt eine mögliche Evidenz dafür, dass ein höheres Diabetesrisiko mit einem höheren GI der Ernährung einhergeht.

Fettstoffwechsel-störungen

Gesamt- und LDL-Cholesterin

Es wurde gezeigt, dass ein hoher GI das Gesamtcholesterin im Blut mit wahrscheinlicher Evidenz erhöht. Die Evidenz für eine Beziehung des GI zur LDL-Cholesterinkonzentration im Blut ist unzureichend.

HDL-Cholesterin

Es gibt keinen Einfluss des GI eines Lebensmittels auf den HDL-Cholesterinspiegel im Blut.

Triglyzeride

In Bezug auf die Triglyzeride ist die Datenlage widersprüchlich und abschließend nicht zu bewerten.

KHK

In Bezug auf das Risiko für koronare Herzerkrankungen gibt es zumindest bei Frauen einen signifikant positiven Zusammenhang für den GI bzw. die GL.

Krebs

Es ist möglich, dass eine Ernährung mit einem hohen GI das Risiko für Darmkrebs erhöht. Insgesamt ist die Datenlage in Bezug auf Krebserkrankungen jedoch als unzureichend zu bewerten.

Hypertonie

Auch für Hypertonie sind nicht genügend Daten vorhanden, um die Beziehung zum GI bzw. zur GL bewerten zu können. Die Evidenz wird als unzureichend bewertet.

Metabolisches Syndrom

Für das metabolische Syndrom liegen derzeit zu wenige verlässliche Daten vor.

Relevanz für die Praxis

Die wissenschaftlichen Erhebungs- und Messmethoden sind qualitativ höchst unterschiedlich und unterliegen vielen Einflussfaktoren. Daher können sich Werte für ein und dasselbe Lebensmittel in Abhängigkeit von Sorte, Reifezustand, Verarbeitung etc. deutlich unterscheiden, was sich in der Praxis als untauglich erweist. Zudem ist die Berechnung für ganze Rezepturen bzw. zusammengesetzte Speisen umständlich, sodass Nutzen und Aufwand in keinem guten Verhältnis stehen. Selbst wenn der glykämische Index und die glykämische Last für ganze Mahlzeiten berechnet werden können, bleibt die Frage, welche (Maximal-)Werte als Empfehlung angesetzt werden. Zudem ist der GI nicht von allen Lebensmitteln verfügbar. Ebenso wenig kann vom Kohlenhydratgehalt allein nicht auf den GI und die GL geschlossen werden, wie der Vergleich von rohen und gekochten Lebensmitteln zeigt.

Der GI bzw. die GL kann zur Verdeutlichung bestimmter Sachverhalte – z. B. wie, warum und welche Lebensmittel sich unterschiedlich stark auf den Blutzucker- bzw. Insulinspiegel auswirken – durchaus herangezogen werden. Auch eine grobe Einordnung der Lebensmittel nach dem GI bzw. der GL kann in therapeutischen Konzepten durchaus nützlich sein. Experten der Harvard Universität argumentieren, dass die GL als relevanter Parameter zur Senkung einer Insulin belastenden Ernährungsweise angesehen werden kann [Will 2011]. So sollen insbesondere Personen mit Insulinresistenz von einer Ernährungsweise profitieren, die den GI und die GL bei der Auswahl von Lebensmitteln und Speisen berücksichtigen [Bra 2008]. Zudem seien keine negativen Auswirkungen zu erwarten [Buy 2010].

Für die Ausrichtung ganzer Menüs und Tagespläne scheint das Konzept für die Praxis jedoch zumindest schnell an Grenzen zu stoßen. Zudem reicht es nicht aus, nur den GI und die GL zu betrachten. So hat ein hoher Gehalt an Fruktose im Lebensmittel kaum Auswirkungen auf den Blutzucker, aber eine große Bedeutung für die Entwicklung von Übergewicht oder einer Fettleber.

Downloads

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