Glukoneogenese ist der Prozess der Synthese von Glukose im Körper aus Nicht-Kohlenhydrat-Vorläufern. Es ist die Biosynthese von neuer Glukose, die nicht aus dem Verbrauch von Kohlenhydraten stammt. Sehr einfach ausgedrückt, handelt es sich oft um die Umwandlung von Protein oder Fett in Zucker, den der Körper als Brennstoff verwenden kann.
Die Glukoneogenese findet in der Leber und den Nieren statt und kann als umgekehrter anaboler Prozess der Glykolyse – dem Abbau und der Gewinnung von Energie aus Glukose – angesehen werden.
Die Rolle der Glukose
Glukose ist die Hauptenergiequelle für den Körper und das Gehirn. Selbst im Ruhezustand benötigt unser Körper Energie, um zu funktionieren. Zum Beispiel verbraucht allein das Gehirn bis zu 100 Gramm Glukose pro Tag. Wenn wir aktiv sind, benötigt unser Körper (insbesondere die arbeitenden Muskeln) sogar noch mehr. Glukose ist die bevorzugte Brennstoffquelle des Körpers, da sie schnell als Energie genutzt werden kann.
Energie aus Glukose kann schnell durch einen komplexen 10-stufigen Prozess namens Glykolyse erzeugt werden. Während der Glykolyse wird Glukose in kleinere Moleküle (Pyruvat genannt) aufgespalten, die im gesamten Körper als Energie verwendet werden. Die Glukoneogenese sorgt dafür, dass bei Abwesenheit von Glukose aus der Glykolyse die kritischen Grenzwerte für Glukose aufrechterhalten werden, wenn Kohlenhydrate fehlen.
Die bevorzugte Energiequelle Ihres Körpers ist Glukose. Ihr Körper kann entweder den Prozess der Glykolyse oder den Prozess der Glukoneogenese nutzen, um Ihren Körper und Ihr Gehirn mit der Energie zu versorgen, die er zum Funktionieren braucht.
Standard vs. Low Carb Mahlzeitenpläne
Wenn Sie sich typisch amerikanisch ernähren, erhält Ihr Körper viel Glukose aus der Nahrung, die Sie zu sich nehmen. Zum Beispiel sind Stärken (reichlich in Getreide, einschließlich Mehl, Kartoffeln, Brotprodukten und Backwaren) im Wesentlichen lange Ketten von Glukose.
Darüber hinaus sind natürlich vorkommende Zucker (in Lebensmitteln wie Obst) und zugesetzte Zucker (in vielen verarbeiteten Lebensmitteln) in der Ernährung der meisten Menschen reichlich vorhanden. Diese Lebensmittel erhöhen den Glukosespiegel.
Stärkehaltige und zuckerhaltige Lebensmittel werden jedoch bei einer Low-Carb-Diät eingeschränkt. Wenn keine Kohlenhydrate konsumiert werden, muss der Körper Glukose aus anderen Quellen herstellen. Die Gluconeogenese ist eine Umgehung für den Stoffwechsel des Körpers, um die Energie zu erhalten, die er für die normalen Körperfunktionen benötigt.
Menschen, die sich kohlenhydratarm ernähren, haben weniger Glukose für Energie zur Verfügung, weil weniger Kohlenhydrate aufgenommen werden. Die Gluconeogenese ist die Art und Weise, wie der Körper Energie bereitstellt, wenn Glukose nicht über die Nahrung zugeführt wird.
Wie die Gluconeogenese funktioniert
Der Prozess der Glukoneogenese findet hauptsächlich in der Leber statt, wo Glukose aus Aminosäuren (Eiweiß), Glycerin (dem Grundgerüst der Triglyceride, dem primären Fettspeichermolekül) und Glukosestoffwechselzwischenprodukten wie Laktat und Pyruvat hergestellt wird.
Die Gluconeogenese kann während einer kohlenhydratarmen Diät, aber auch in Fasten- oder Hungerphasen oder bei intensivem Training stattfinden. Sie kann auch stattfinden, wenn Sie überschüssiges Protein zu sich nehmen. Der komplexe Prozess ist eine Reihe von chemischen Umwandlungen.
Eine sehr einfache Erklärung könnte drei Schritte beinhalten.
- Die Umwandlung von Pyruvat in Phosphoenolbrenztraubensäure (PEP). PEP ist ein Ester oder eine chemische Verbindung, die sich von Säure ableitet.
- Die Glykolyse in umgekehrter Reihenfolge. Die Umwandlung von PEP in eine andere Verbindung namens Fructose-6-Phosphat, ein Derivat von Fructose.
- Die Umwandlung von Fruktose-6-Phosphat in Glukose.
Gluconeogenese vs. Ketose
Diejenigen, die eine sehr kohlenhydratarme Diät durchführen, sind oft mit einem Stoffwechselzustand namens Ketose vertraut, der eine andere Möglichkeit darstellt, den Körper mit Brennstoff zu versorgen, wenn nicht genügend Glukose vorhanden ist. Die Ketose ist jedoch ein Stoffwechselzustand, der sich von dem als Gluconeogenese bekannten Prozess unterscheidet.
Während der Ketose lernt der Körper im Wesentlichen, Fett und nicht Glukose als Brennstoff zu verwenden. Wenn Sie sich in diesem Zustand befinden, stammt Ihre Energieversorgung aus den im Blut zirkulierenden Ketonkörpern. Ketonkörper werden durch einen Prozess namens Ketogenese produziert, der in den Mitochondrien der Leberzellen stattfindet.
Ketogenese und Glukoneogenese sind insofern ähnlich, als dass es sich bei beiden um chemische Prozesse handelt, die den Körper mit Energie versorgen, wenn nicht genügend Kohlenhydrate in der Nahrung vorhanden sind. Die Ketogenese unterscheidet sich jedoch darin, dass sie Ketone produziert, die als Brennstoff verwendet werden, und nicht Glukose.
Ketogene Diäten sind kohlenhydratarme, fettreiche Ernährungspläne, die Ihren Körper in einen Zustand der Ketose versetzen sollen. Diese Diäten (auch als „Keto“-Diäten bekannt) werden manchmal für Menschen mit bestimmten neurologischen Störungen verschrieben.
Es gibt zum Beispiel einige wissenschaftliche Beweise dafür, dass ketogene Diäten Menschen mit Epilepsie und anderen Krankheiten wie Parkinson und Alzheimer helfen können. Einige Sportler und Menschen, die abnehmen wollen, folgen ebenfalls einer ketogenen Diät. Allerdings kann das Ernährungsprogramm sehr schwierig zu halten sein.
Außerdem kann die Gluconeogenese die Ketogenese verhindern, wenn Sie bei Ihrem ketogenen Ernährungsplan viel Protein zu sich nehmen. Das heißt, Ihr Körper wird Eiweiß verwenden, um Glukose zu erzeugen, anstatt Fett in Brennstoff umzuwandeln. In der Tat wird Ihr Körper in den ersten Tagen einer ketogenen Diät wahrscheinlich die Gluconeogenese zur Energiegewinnung nutzen.
Um sicher zu wissen, ob und wann Ihr Körper von der Glukoneogenese in einen Zustand der Ketose übergegangen ist, gibt es verschiedene Methoden, um auf das Vorhandensein von Ketonkörpern zu testen.