Amylopektin

Das Trojanische Pferd unter den Kohlenhydraten

Kohlenhydrate gibt es viele, da sich die einzelnen Monomereinheiten in unterschiedlichste Kettenlängen bringen lassen. Von dieser Vielfalt unterschiedlichster Energieträger lebt auch unser Körper, denn sowohl unser Gehirn als auch unsere Muskulatur ist auf die energetische Verwertung von Kohlenhydraten spezialisiert. Insbesondere im Bereich des Sports kommen immer neue Nahrungsergänzungen auf den Markt, die dabei helfen sollen, die Leistung zu optimieren.

Auch im Segment der Kohlenhydrate ist dies nicht anders. Neben den Klassikern Dextrose und Maltodextrin erfreut sich in den vergangenen Jahren auch das Amylopektin einer steigenden Beliebtheit. Beim Amylopektin handelt es sich aber genau genommen nicht um ein wirklich neues Nahrungsergänzungsmittel, denn gemeinhin handelt es sich bei dem Stoff um den Hauptbestandteil der Pflanzenstärke. Damit gehört das Amylopektin zur Klasse der Polysaccharide, also Vielfachzucker, was ihm zahlreiche Anwendungsbereiche beschert. Eine Besonderheit, die das Molekulargewicht dieser ganz besonderen Stärke betrifft, macht ihren Einsatz für Sportler besonders interessant.

Wirkung von Amylopektin

Die Besonderheit des Amylopektins beruht auf seiner einzigartigen Struktur aus D-Glucose-Monomeren, die 1-4a-glykosidisch verbunden sind und an jedem rund fünfundzwanzigsten Monomer eine 1-6a-glykosidische Bindung haben. Dadurch entsteht seine sehr charakteristische verzweigte Struktur mit vielen Außenmolekülen, die dem menschlichen Muskelglykogen sehr nahe kommt. Damit zeichnet sich das Amylopektin, das ausschließlich aus verknüpften Glucose-Molekülen besteht, durch eine sehr hohe Energiedichte und ein hohes Molekülgewicht aus, zumal die Seitenketten jedes Moleküls bis zu 60 Glucoseeinheiten aufnehmen können.

Aus dieser Eigenschaft heraus ergeben sich mehrere Besonderheiten, welche die Verstoffwechslung des Amylopektins betreffen. Anders als andere komplexe Kohlenhydrate ist das Amylopektin dank seiner verzweigten baumartigen Struktur leichter verdaubar, da die Verdauungsenzyme das Makromolekül aufgrund der größeren Oberfläche leichter angreifen können. Dies unterscheidet das Amylopektin zum Beispiel von der Amylase, die eine lineare Struktur mit nur wenigen Außenmolekülen aufweist. Unter dem Strich gelangen diese Kohlenhydrate vergleichsweise schnell in den Blutkreislauf, wenngleich reine Glucose deutlich schneller resorbiert wird, da die energiereichen Teilchen bereits isoliert vorliegen.

Das ist aber noch nicht alles, denn das hohe Molekulargewicht macht aus dem Amylopektin im Grunde ein Trojanisches Pferd für energiereiche Glucosemoleküle. Um den Vorzug dieser Eigenschaft zu verstehen sei angemerkt, dass der menschliche Organismus bei der Verstoffwechselung von Nährstoffen die energiereichen Teilchen zählt, die er aufnimmt und seine Kapazitäten dementsprechend auf eine bestimmte Anzahl an Teilchen beschränkt sind. Ein Glucosemolekül beispielsweise ist bereits isoliert und zählt als ein Teilchen. Nun setzt sich ein Amylopektinmolekül aus vielen miteinander verknüpften Glucoseteilchen zusammen, sodass dieses schwere Molekül ebenfalls als nur ein Teilchen wahrgenommen wird.

Lange Rede, kurzer Sinn, dadurch, dass das energiereiche Amylopektinmolekül von deinem Körper genau so behandelt wird, wie ein vergleichsweise energiearmes Glucosemolekül, kannst du mit Hilfe von Amylopektin in kurzer Zeit deutlich größere Mengen an Glucose und damit Energie aufnehmen.

Lebensmittel, die Amylopektin enthalten

Amylopektin ist mit einem Anteil von 70-80 Prozent der Hauptbestandteil der natürlichen Pflanzenstärke, wie sie in Kartoffeln, Erbsen oder Mais steckt. Die restlichen 20-30 Prozent des Masseanteils der Pflanzenstärke werden von der deutlich schlechter verdaulichen Amylose komplettiert. Amylopektin findest du demzufolge in jedem pflanzlichen Nahrungsmittel, das Stärke beinhaltet. Allerdings variiert der Amylopektingehalt zum Teil deutlich, wie die folgende Tabelle veranschaulicht:

Nahrungsmittel Amylopektin-Gehalt in % Amylose-Gehalt in %
Kartoffel 79 21
Weizen 77 23
Mais 73 27
Glatte Erbse 64 36
Schrumpferbse 31 69
Amylomais 50-20 50-80

Wirklich zu Nutze machen kannst du dir die beispielhaft genannten Lebensmittel also in der Regel nicht, wenn du deinen Körper in kurzer Zeit mit möglichst viel Energie versorgen möchtest, denn der Amyloseanteil bremst die Resorptionsgeschwindigkeit. Eine Ausnahme bildet die Wachsmaisstärke, die aus 99 Prozent Amylopektin besteht und sich ebenso, wie das reine Amylopektin, zunehmend auf dem Markt für Nahrungsergänzungsmittel behauptet.

Anwendungsgebiete

Die besondere Molekülstruktur des Amylopektins bescheren ihm einige Anwendungsbereiche in der Industrie sowie im Sport.

Anwendung in der Industrie

Dank der Biotechnologie kann sich die moderne Industrie die auf der Verzweigung des Amylopektinmoleküls basierenden Eigenschaften sehr effektiv zu Nutze machen. Aufgrund der guten Wasserbindungsfähigkeit wird Amylopektin beispielsweise zur Herstellung von Papier und Klebstoffen verwendet. Sogar Textilien können daraus hergestellt werden. Die effektive Nutzung wurde jedoch erst durch den Einsatz von Gentechnologie möglich, mit deren Hilfe Wissenschaftler durch genetische Eingriffe auch die sogenannte Amflora-Kartoffel schufen, deren Stärke vollständig aus Amylopektin besteht und im großen Stil für die industrielle Stärkegewinnung genutzt wird.

Gebrauch in der Nahrungs- und Nahrungsergänzungsmittelproduktion

Auch in der Nahrungsmittelindustrie kann das Amylopektin seine Stärken als Stabilisator und Dickungsmittel ausspielen. Viele Produkte, wie unter anderem auch Fleisch, werden zudem mit Amylopektin unter Zuhilfenahme der Jod-Stärke-Reaktion gefärbt. Fleisch und Wurstwaren erhalten damit ihre charakteristisch rote Färbung. Abgesehen davon machen natürlich auch die Nahrungsergänzungsmittelproduzenten Gebrauch von diesem Kohlenhydrat, um es als Transportmatrix für Creatin oder Aminosäuren zu nutzen, sodass diese Stoffe durch die Insulinreaktion schnell in die Zellen gelangen.

Verwendung im Sport

Im Sport kommt Amylopektin in erster Linie dann zum Einsatz, wenn der Körper binnen kurzer Zeit mit viel Energie versorgt werden muss, wie es beispielsweise bei Kampfsportlern der Fall ist, die an einem Tag mehrere Kämpfe haben und ihre Akkus dementsprechend schnell wieder aufladen müssen. Das gleiche Prinzip gilt für Schwimmer und Mehrkämpfer. Im Kraftsport wird Amylopektin vorrangig vor dem Training eingesetzt und eher selten im Rahmen eines Post-Workout-Shakes. Der Grund ist einfach, denn der Blutzuckerspiegel steigt zwar ebenso stark an wie beim Dextrosekonsum,[1] die Insulinreaktion ist jedoch deutlich schwächer.[2]

Nebenwirkungen von Amylopektin

Amylopektin ist in vielen Nahrungsmitteln, die du ohnehin bereits täglich isst, in großen Mengen vorhanden, sodass nicht mit ernsthaften Nebenwirkungen zu rechnen ist. Ausnahmen in Form individueller Unverträglichkeiten bestätigen jedoch die Regel.

Dosierung von Amylopektin

Wenn du deine Glykogenspeicher nach dem Sport oder zwischen zwei Wettkämpfen wieder auffüllen möchtest, kannst du das Amylopektin ebenso dosieren, wie du es im Fall von Maltodextrin tun würdest. Nach der Faustregel kannst du einen Shake mit 0,5-1 Gramm Amylopektin pro Kilogramm Körpergewicht anrühren. Ergänzen wird diese Grundlage durch 0,5 Gramm Whey Protein pro Kilogramm Körpergewicht.

Alternativ bietet sich auch die Verwendung zur Herstellung eines isotonischen Getränks an, das du während kraftraubenden Sportarten wie Fußball, Handball oder beim Radfahren zu dir nehmen kannst. Hier spielt das Amylopektin erneut seinen Vorteil des hohen Molekülgewichts aus, da du in 100 Millilitern Wassern rund 12-15 Gramm Amylopektin lösen kannst und dabei noch immer eine isotonische Flüssigkeit erhältst. Im Vergleich dazu ist die Isotonie bei der Verwendung Maltodextrin schon bei 6-8 Gramm pro 100 Milliliter erreicht.

Studien

[1] Venn BJ, Green TJ. Glycemic index and glycemic load: measurement issues and their effect on diet-disease relationships. Eur J Clin Nutr. 2007 Dec;61 Suppl 1:S122-31.
[2] Jozsi AC, Trappe TA, Starling RD, Goodpaster B, Trappe SW, Fink WJ, Costill DL. The influence of starch structure on glycogen resynthesis and subsequent cycling performance. Int J Sports Med. 1996 Jul;17(5):373-8.