Wir alle wissen, wie Fette und Zucker unseren Körper negativ beeinflussen können. Diese beiden Makronährstoffe werden zudem für überraschend viele körperliche Funktionen benötigt und werden daher manchmal zu Unrecht zum Sündenbock gemacht!
- Fett und Zucker sind mehr als nur Energiequellen
- Sie sind für die Organgesundheit, das Immunsystem, die Atmungskette und die Regeneration von Antioxidantien nicht wegzudenken
- Eine besondere Rolle dabei, spielt NADPH
Heute geht es primär um das Thema NADPH. Dieses Molekül wird mithilfe von Zucker produziert. Die meisten Moleküle, die Wasserstoff am Ende haben, können ein Elektron spenden. Dazu zählt auch NADPH, denn das H am Ende steht für Wasserstoff. Das Spenden eines Elektrons ist vor allem für zwei Mechanismen unerlässlich:
- Zur Energiegewinnung in der Atmungskette
- Zur Pufferung freier Radikale
NADPH ist unter anderem für die folgenden körperlichen Funktionen und Bausteine relevant:
- Synthese von Fettsäuren
- Aufbau von Cholesterin
- Nukleotide (RNA und DNA)
- Neurotransmitter
- Antioxidantien (Regeneration von Glutathion)
- Indirekt als oxidans (beteiligt an der sogenannten “oxidativ burst reaction”)
- Atmungskette (Die Atmungskette ist eine Elektronentransportkette)
- Schutz roter Blutkörperchen (hemmt die Hämolyse)
- Ribose-5-Phosphat (Schilddrüsenhormone).
Ribose-5-Phosphat ist ein Produkt des sogenannten Pentophosphatwegs. Der Pentophosphatweg ist der Hauptweg, um NADPH herzustellen. Die Ribose ist ein 5-fach-Zucker, denn sie hat 5 Kohlenstoffatome. Die Ribose stammt von der Glucose, welche 6 Kohlenstoffatome hat.
Die Ribose ist außerdem das Gerüst von DNA, RNA, ATP, FAD+, NAD+ und CoA.
Stell dir vor, du konsumierst Zucker. Dabei muss es sich nicht um klassischen Zucker handeln, sondern um Kohlenhydrate, die auch in Brot, Kartoffeln, Gemüse, Früchten, etc. enthalten sind. Dein Körper wird die Kohlenhydrate in jedem Fall in Glucose umwandeln. Denn nur die Glucose kann über den sogenannten Glut2-Transporter in der Leber in das Zielgewebe – die Zellen – eindringen.
In der Leber angekommen, befindet sich die Glukose nun in der Zelle. Genauer gesagt im Zytoplasma. Das ist der flüssige Bereich der Zelle. Dort findet jetzt die sogenannte Glykolyse statt. Die Glykolyse ist eine Kettenreaktion, die aus 10 Schritten besteht. Wahrscheinlich hast du darüber bereits mal im Biologieunterricht gelernt.
Die Glykolyse und der Pentophosphatweg
Was du vielleicht nicht gelernt hast: Die Glykolyse und der Pentophosphatweg greifen ineinander.
- Im ersten Schritt kommt die Glucose in der Leber an.
- Dann trifft sie auf die Glykolyse.
- Sie wandern zum “Wegweiser” namens Glucokinase. Das ist ein Enzym, welches der Glucose ein Phosphat spendet.
- Dadurch wird ATP (Adenosin Triphosphat) zu ADP (Adenosin Diphosphat) und die Glucose heißt nun Glucose-6-Phosphat, weil sie am 6. Kohlenstoff ein Phosphat trägt.
Es finden noch weitere Schritte statt. Wichtig ist jedoch, dass in späteren Schritten aus der Pyruvatdehydrogenase Acetyl CoA gebildet wird.
Acetyl CoA wird aus der Ribose gebildet, die im Rahmen des Pentophosphatweges entsteht. Ohne Ribose gibt es daher kein Acetyl CoA, wodurch die Kettenreaktion der Atmungskette unterbrochen werden würde.
Es gibt noch ein weiteres wichtiges Enzym namens Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase. Wie der Name schon sagt, kann sie Wasserstoff entziehen. Glucose-6-Phosphat gibt so durch die Dehydrogenase Wasserstoff mit negativer Ladung (ein sogenanntes “Hydrid”) ab und es entsteht NADPH. Der Mechanismus geht allerdings noch weiter, denn durch die Entnahme des Hydrids entsteht 6-Phosphogluconolacton. Das Lacton wird jedoch abgespalten. Übrig bleibt der 6-Fach-Zucker 6-Phoshpogluconat. Aus diesem entsteht Ribose-5-Phosphat und noch mehr NADPH.
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Ist Zucker gut für das Immunsystem?
In deinem Blut befinden sich immer Bakterien und Viren in kleinen Konzentrationen. In bestimmten Zellen befindet sich das angeborene Immunsystem. Mit diesem System bist du auf die Welt gekommen. Das erworbene Immunsystem funktioniert durch Gedächtniszellen und ist etwas spezifischer.
Das angeborene Immunsystem besteht aus:
- Neutrophilen
- Makrophagen
- Granulozyten
Diese fressen Erreger weg. Jedoch relativ unspezifisch. Wenn es brenzlig wird, meldet sich das angeborene Immunsystem in kritischen Situationen an das erworbene Immunsystem.
So funktioniert das angeborene Immunsystem
Trifft eine Immunzelle auf einen Erreger, bildet sie ein Phagolysosom. Das ist ein Hohlkörper, mit dem der Erreger von der restlichen Umgebung abgeschottet werden kann. Zur Aktivierung deines Immunsystems wird Sauerstoff benötigt. Sauerstoff ist enorm wichtig. Daher ist es wichtig, dass du immer frische Luft einatmest, wenn es dir schlecht geht. Mit einem Pulsoximeter kannst du Sauerstoffsättigung im Blut schnell und einfach messen. Sauerstoff wird für den ersten Schritt der Immunreaktion benötigt. Des Weiteren wird für diesen Schritt auch NADPH benötigt.
In diesem Schritt wird das Elektron des NADPH auf ein Sauerstoffmolekül übertragen. Dafür ist das Enzym NADPH-Oxidase verantwortlich. Bei dieser Reaktion bleibt ein positiv geladenes Proton zurück. Aufgrund dieses Mechanismus entsteht das sogenannte Superoxidanionradikal.
Warum stellt dein Körper dieses Radikal her?
Der Körper versucht normalerweise Radikale zu puffern. Warum bildet er also Superoxidanionradikal? Das Radikal befindet sich im Phagolysosom und ist somit vom Rest des Körpers abgekapselt. Daher beeinflusst es nicht den Körper, wie es andere Radikale tun würden. Im zweiten Schritt entsteht aus dem Superoxidanionradikal Wasserstoffperoxid.
Warum stellt der Körper Wasserstoffperoxid her?
Wasserstoffperoxid wirkt im Körper antibakteriell, antifugal und antiviral. Es ist also ein sehr potentes Desinfektionsmittel, das vom Immunsystem genutzt wird. Außerdem wird im Rahmen der Immunreaktion Chlorid von der Myleoperoxidase in Bleiche (HOCL) umgewandelt. Diese tötet ebenfalls Erreger.
NADPH regeneriert außerdem Glutathion
Glutathion ist das wichtigste intrazelluläre Antioxidans, das sich in deinem Körper befindet. Es muss laufend im Körper regeneriert werden. Hierfür ist NADPH verantwortlich.
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Fazit: Zucker ist lebensnotwendig
Eine gewisse Menge Zucker ist für unseren Körper unerlässlich, damit dieser ausreichend NADPH bilden kann. Wir brauchen NADPH, damit unser Immunsystem und unsere Schilddrüse richtig funktioniert und damit das wichtigste Antioxidans regeneriert werden kann. Frische Luft ist für die Funktion deines angeborenen Immunsystems ebenfalls nicht wegzudenken. Wenn du krank bist, kannst du die Sauerstoffsättigung im Blut mit einem Pulsoximeter schnell und einfach überprüfen.
Gilg Philipp
