Wolfgang Ruppert

Absichtlich verschwendete Energie?

Wolfgang Ruppert

Der eine kann „Fressen wie ein Scheunendrescher, ohne ein Gramm zuzunehmen, und der andere muss ein Sahnetörtchen nur ansehen, und hat ein Kilo mehr auf der Hüfte. Der Volksmund kannte sie schon immer, die schlechten und guten Futterverwerter, aber die Ernährungswissenschaft weigerte sich lange Zeit hartnäckig, deren Existenz anzuerkennen. Das hat sich grundlegend geändert. Seit einigen Jahren ist klar: Die Unterschiede beruhen auf adaptiver Thermogenese.

Als Thermogenese (von gr. thermos = Wärme, Hitze und gr. genesis = Erzeugung, Entstehung) wird die Produktion von Wärme durch die Stoffwechselaktivität von Lebewesen bezeichnet. Wärme entsteht zum einen als unvermeidliches Nebenprodukt von Stoffwechselprozessen (Verdauung, Transportvorgänge, Energiestoffwechsel, Muskelaktivität). Daneben existiert ein besonderer Stoffwechselweg, über den Nahrungsenergie ausschließlich in Wärme umgewandelt wird.
Neben den obligatorischen Formen der Thermogenese, wie dem Grundumsatz, dem Leistungsumsatz oder der nahrungsinduzierten Thermogenese, gibt es noch die fakultative Form, die als adaptive Thermogenese bezeichnet wird. Diese ist abhängig von äußeren Einflüssen (> Material 2 ). So kommt es bei Erhöhung der Körpertemperatur zu einem höheren Energieumsatz, der mit gesteigerter Wärmeabgabe und dem Einsetzen der Transpiration einhergeht. Aber auch Temperaturen unterhalb der thermoneutralen Zone führen zu einer Zunahme des Energieumsatzes, zunächst durch Muskelkontraktionen (sog. „Kältezittern), das aber im Laufe der Zeit nachlässt, und durch zitterfreie Thermogenese (Wijers u.a. 2009).
Bei einer Reduktionsdiät ändert sich ebenfalls die adaptive Thermogenese (Dulloo 2007). Das hängt damit zusammen, dass sich mit dem Verlust an Körpermasse der Grundumsatz verringert. Die Absenkung ist aber größer, als durch den Verlust an Körpermasse zu erwarten wäre: 10% weniger Körpergewicht führen zu 25% weniger Energieumsatz (Schwartz u.a. 2012, Sumithran & Proietto 2013, Weck u.a. 2012). Das hat zur Folge, dass Diäten meist eher dick machen (vgl. Worm & Ruppert 2001 in UB 270).
Das Konzept der adaptiven Thermogenese ist in der Ernährungswissenschaft nicht unumstritten (Dulloo u.a. 2012, Müller & Bosy-Westphal 2013). Das hängt zum einen mit dem geringen Anteil am Energieumsatz zusammen (maximal 5%), zum anderen mit den Schwierigkeiten des exakten Messens. Für die Existenz eines gegenregulierenden Systems spricht aber, dass es in unserer Schlaraffenland-Gesellschaft nicht nur Übergewichtige, sondern auch Menschen mit einem über Jahre und Jahrzehnte stabilen Körpergewicht gibt. Denn bereits ein täglicher Energieüberschuss von nur 1% das sind 20 – 30 kcal, d.h. ein kleines Stück Vollmilchschokolade würde ohne Gegenregulation theoretisch zu einer Gewichtszunahme von 10  kg in zehn Jahren führen.
Wäre das Körpergewicht eine nach beiden Seiten gleichermaßen regulierte Größe, müsste bei überkalorischer Ernährung das Gegenteil zu dem eintreten, was bei einer Reduktionsdiät passiert: Mit der Zunahme des Körpergewichts müsste die adaptive Thermogenese proportional ansteigen.
Das passiert auch, aber es gibt große individuelle Unterschiede. In Experimenten, in denen sich die Teilnehmer im Dienste der Wissenschaft „überfressen durften (overfeeding), glichen Schlanke die überschüssigen Kalorien durch adaptive Thermogenese besser aus als Übergewichtige (Joosen & Westerterp 2006). Studien mit eineiigen Zwillingspaaren legen nahe, dass diese Unterschiede vor allem genetisch bedingt sind (Quebec Overfeeding Study). In einer Studie zeigte sich, dass die Unterschiede zwischen den Zwillingspaaren etwa dreimal größer waren als innerhalb der Paare (Bouchard u.a. 1990).
In allen Fällen spielen Lecks in den inneren Mitochondrienmembran die entscheidende Rolle. Durch spezielle Entkopplungsproteine (uncoupling proteins, UCPs) in dieser Membran wird die Wasserstoffionendifferenz nicht zur ATP-Synthese genutzt,...
Unterricht Biologie
Sie sind bereits Abonnent?

Mein Konto

Weiterlesen im Heft

Ausgabe kaufen

Unterricht Biologie abonnieren und digital lesen!
  • Exklusiver Online-Zugriff auf Ihre digitalen Ausgaben
  • Print-Ausgabe der abonnierten Zeitschrift bequem nach Hause
  • Zusatzvorteile für Abonnenten im Online-Shop genießen

Zeitschrift abonnieren

Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Biologie Nr. 411 / 2016

Energie in der Biologie

Beitrag aus Zeitschrift Unterricht Biologie Unterricht (45-90 Min) Schuljahr 10-13