Zuckeraustauschstoffe

Zuckeraustauschstoffe werden alternativ zu Zucker in Lebensmitteln eingesetzt. Zusammen mit den Süßstoffen bilden sie die Funktionsklasse "Süßungsmittel" der in der Europäischen Union zugelassenen Lebensmittelzusatzstoffe.

Zu den wichtigsten Zuckeraustauschstoffen gehören die Zuckeralkohole Sorbit (E 420), Xylit (E 967), Mannit (E 421), Maltit (E 965), Isomalt (E 953), Lactit (E 966) sowie Erythrit (E 968) und Fructose (Fruchtzucker, Monosaccharid; Einfachzucker). Fructose wird im rechtlichen Sinne nicht zu den Lebensmittelzusatzstoffen gezählt und hat daher auch keine E-Nummer.

Verglichen mit den Kohlenhydraten Saccharose ("Haushaltszucker", Disaccharid; Zweifachzucker) und Glucose (Monosaccharid; Einfachzucker) haben Zuckeraustauschstoffe nur einen geringen Einfluss auf den Glucose-Serumspiegel (Blutzuckerspiegel). Zudem erfolgt deren Verstoffwechselung weitestgehend insulinunabhängig. Aus diesen Gründen werden Zuckeraustauschstoffe speziell bei diätetischen Nahrungsmitteln für Diabetiker anstelle von üblichem Haushaltszucker eingesetzt und sind chemisch gesehen kein Zucker.
Besonders Fructose galt lange Zeit als bevorzugter Ersatzstoff für Saccharose und Glucose, da in den ersten Phasen des Fructose-Stoffwechsels kein Insulin benötigt wird. Wird Fructose in geringen bis moderaten Mengen aufgenommen, das heißt < 50 g/Tag bzw. < 10 % der täglichen Energie [3], kommen deren ausgewiesenen Vorteile wie die insulinunabhängige Verstoffwechselung zum Tragen. Die Aufnahme größerer Mengen Fructose begünstigt dagegen Adipositas (Übergewicht) und die Entstehung des metabolischen Syndroms [5]. In Humanstudien zeigte sich, dass der starke Verzehr von Fructose zum einen die Neubildung (Liponeogenese) und zum anderen die Einlagerung von Fetten im Fettgewebe und in der Leber fördert und damit im Zusammenhang mit nicht-alkoholbedingten Fettlebererkrankungen (NAFLD: Nicht-alkoholbedingte Fettlebererkrankungen (engl.: nonalcoholic fatty liver disease); NASH: nicht-alkoholbedingte Steatohepatitis (engl.: nonalcoholic steatohepatitis)) steht, welche als frühes Anzeichen für das metabolische Syndrom gelten. Des Weiteren führt der starke Verzehr von Fructose zu erhöhten LDL-Cholesterin- und Triglyceridwerten [4]. Nach dem heutigen wissenschaftlichen Kenntnisstand benötigen Personen mit Diabetes mellitus keine speziellen diätetischen Lebensmittel mehr, da für sie inzwischen die gleichen Empfehlungen für eine gesunde Ernährung gelten wie für die Allgemeinbevölkerung.

Der Energiewert der Zuckeralkohole liegt durchschnittlich bei 2,4 kcal/g und ist damit geringer als der des Haushaltszuckers, muss vom Diabetiker aber trotzdem in die Brennwertberechnung mit einbezogen werden. Der Energiewert von Fructose und Saccharose liegt bei 4,1 kcal/g.

Die Süßkraft der Zuckeralkohole (mit Ausnahme von Xylit, denn dessen Süßkraft ist nur unwesentlich geringer als die des Haushaltszuckers) liegt bei circa 40-90 % von herkömmlichem Zucker und ist niedriger als die der Süßstoffe. Die Süßkraft von Fructose beträgt allerdings circa 120 % der des Haushaltszuckers.

Zuckeraustauschstoffe sind nicht kariogen (kariesfördernd), daher findet man sie auch in Kaugummis und Zahnpasta.

Warnhinweise: 

• Höhere Werte des Süßstoffs Xylit im Blut sind mit einem deutlich erhöhten Risiko für schwere Herzerkrankungen und Schlaganfälle verbunden: Xylit kann die Reaktivität von Thrombozyten (Blutplättchen) erhöhen, was die Thrombusbildung (Bildung von Blutgerinnseln) fördert und somit das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen steigern kann [8].
• Der Zuckeraustauschstoff Erythrit verstärkt bei gesunden Menschen die Aggretationsneigung der Thrombozyten (Blutplättchen) und könnte dadurch das Potenzial für Thrombosen erhöhen [9].

Zuckeraustauschstoffe gelten als gesundheitlich unbedenklich. Allerdings werden sie im Dünndarm schlecht absorbiert und gelangen folglich weitgehend unverändert in den Dickdarm. Zuckeraustauschstoffe wirken hygroskopisch (wasseranziehend), das heißt, sie verflüssigen den Stuhl. In hoher Dosierung (mehr als 20 - 30 g/Tag) können sie daher Diarrhoe (Durchfall) und Flatulenzen (Blähungen) hervorrufen, weshalb sie nicht in Getränken eingesetzt werden [2]. Wenn ein Lebensmittel einen Anteil von mehr als 10 % an Zuckeraustauschstoffen aufweist, muss es mit dem Hinweis "Kann bei übermäßigem Verzehr abführend wirken" versehen werden.

Des Weiteren haben die Zuckeraustauschstoffe Fructose und Sorbit (Synonym: Sorbitol; Sorbitsirup) eine besondere Relevanz hinsichtlich Nahrungsmittelintoleranzen. Bei einer Fructoseintoleranz (Fructoseunverträglichkeit) sollten die Lebensmittel gemieden werden, die Saccharose, Inulin, Sorbit, Honig und Invertzucker enthalten. Bei einer Sorbitintoleranz sollte auf Diätnahrungsmittel sowie Kaugummis und Lutschbonbons verzichtet werden.

Achtung!
Menschen, die an einer Fructoseintoleranz oder -malabsorption erkrankt sind, dürfen auch kein Sorbit zu sich nehmen, denn Sorbit wird im Stoffwechsel in Fructose umgewandelt.

Die Inzidenz (Häufigkeit der Neuerkrankung) der hereditären Fructoseintoleranz (vererbte Störung des Fructosestoffwechsels) beträgt 1:20.000, während von der Fructosemalabsorption (erworbene Fructoseintoleranz) etwa 30 - 40 % der Mitteleuropäer betroffen sind. Die Prävalenz (Krankheitshäufigkeit) der Sorbitintoleranz liegt bei circa 10 % [6].

Menschen mit einer Fructose- bzw. Sorbitintoleranz müssen folglich sehr genau auf die Zutatenliste der Lebensmittel schauen

Siehe auch Warnhinweis zu Xylit oben.

Literatur

1. Rimbach G, Nagursky J, Erbersdobler HF: Lebensmittel-Warenkunde für Einsteiger. 2. Auflage, Springer Lehrbuch, 2015
2. Biesalski HK, Bischoff SC, Pirlich M, Weimann A: Ernährungsmedizin. Thieme, 2017
3. Livesey G, Taylor R: Fructose consumption and consequences for glycation, plasma triacylglycerol, and body weight: meta-analyses and meta-regression models of intervention studies. Am J Clin Nutr 88 (5) 1419-1437 (2008)
4. Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): Erhöhte Aufnahme von Fructose ist für Diabetiker nicht empfehlenswert. Stellungnahme Nr. 041/2009
5. Tappy L, Lê KA: Metabolic Effects of Fructose and the Worldwide Increase in Obesity. Physiol Rev 90 (1): 23-46 (2010)
6. Widhalm K: Ernährungsmedizin. Deutscher Ärzte-Verlag, 3. Auflage, 2009
7. Schlieper CA: Grundfragen der Ernährung. 23. Auflage, Verlag Dr. Felix Büchner, 2019
8. Witkowski M et al.: Xylitol is prothrombotic and associated with cardiovascular risk European Heart Journal, ehae244, 06 June 2024 https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehae244
9. Witkowski M et al.: Ingestion of the Non-Nutritive Sweetener ERythritol, but Not Gluce, Enhances Platelet Reactivity and Thrombosis Potential in Healthy Volunteers; Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 8. August 2024 https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.124.321019