Verdauungsenzyme nehmen unsere Nahrung auseinander

Was hast Du heute schon zu Dir genommen? Nach dem Aufstehen vielleicht einen Protein-Frühstücks-Drink, zum Mittagessen gab’s einen Mango-Avocado-Kräutersalat und abends freust Du Dich auf eine Scheibe vom selbstgebackenen Gomasio-Walnuss-Brot. Und Dein Körper spaltet diese Mahlzeiten während der Verdauung in ihre Einzelteile auf, um daraus zum Beispiel Amino- und Fettsäuren, Glycerin sowie einfache Zucker zu gewinnen. Aber wie funktioniert die Verdauung eigentlich? Darüber rätselt die Menschheit schon seit der Antike und hat verschiedene Theorien aufgestellt – vom mechanischen Zerreiben der Nahrung bis hin zum Verfaulen der Lebensmittel im Magen. Inzwischen ist den Wissenschaftlern klar: Die Verdauung ist in erster Linie ein chemischer Vorgang, bei dem Verdauungsenzyme wie Papain und Bromelain die Nahrung in ihre einzelnen Bestandteile zerlegen.

Eine chemische Aufspaltung in Einzelteile

Wenn Du beispielsweise von einer Scheibe Walnuss-Brot abbeißt, dann beginnt der Verdauungsprozess schon in Deinem Mund. Deine Zähne zerkleinern die Nahrung in schluckfähige Portionen und Dein Speichel weicht diese Portionen ein, sodass daraus ein weicher Brei entsteht, der beim Schlucken durch die Speiseröhre in Deinen Magen gelangt. Bereits im Mund gehen die ersten Verdauungsenzyme wie Speichel-Amylasen ans Werk, um die Nahrung zu verwerten. Der Magen durchmischt mittels Kontraktion den Brei mit Magensaft und schiebt ihn in kleinen Portionen weiter in den Zwölffingerdarm (den ersten Abschnitt des Dünndarms), wo unterschiedliche Verdauungsenzyme schon auf den Speisebrei warten. Sie spalten die Nahrung in ihre Einzelteile auf, die von der Darmschleimhaut aufgenommen und über das Blut in Deinen Stoffwechsel gelangen. Die Verdauungsenzyme übernehmen dabei die Rolle von Biokatalysatoren. Das bedeutet, sie führen chemische Reaktionen zur Aufspaltung der Nahrung herbei, ohne sich dadurch selbst zu verändern. Sie sorgen für die notwendige Aktivierungsenergie, um bestimmte chemische Reaktionen in Gang zu setzen. Dafür verbinden sie sich mit den Substraten aus der Nahrung zu einem Enzym-Substrat-Komplex, wodurch die Reaktionspartner weniger Aktivierungsenergie für die chemische Reaktion benötigen und sich dadurch schneller in ihre Einzelteile zerlegen.

Infografik: Die einzelnen Verdauungsstationen

Welche Verdauungsenzyme gibt es?

Zu den Verdauungsenzymen zählen alle Enzyme, die langkettige Moleküle wie Kohlenhydrate und Fette aus der Nahrung in ihre Einzelteile zerlegen können. Denn nur in Einzelteilen kann Dein Körper sie in seinen Stoffwechsel aufnehmen und an anderen Stellen verwerten. Dabei teilen sich die Enzyme ihre Aufgaben auf, sodass verschiedene Enzyme für die Aufspaltung verschiedener Substrate zuständig sind.

Alpha-Amylase
Die Alpha-Amylase kümmert sich um die Kohlenhydrate, wie sie zum Beispiel in Mehl und Zucker vorkommen. Große Zuckermoleküle wie Stärke, Glykogen und Polysaccharide werden in einfache Zuckereinheiten aufgeteilt, um in den Stoffwechsel zu gelangen. Mit dieser Aufgabe beginnt die Alpha-Amylase bereits im Mund, wo sie von den Speicheldrüsen in der Mundhöhle hergestellt wird. Aber auch im Dünndarm kümmert sich die Amylase aus der Bauspeicheldrüse um die Zerlegung der Kohlenhydrate. Funfact: In Wasch- und Geschirrspülmitteln sind ebenfalls Amylasen enthalten, um stärkehaltige Speisereste zu entfernen. Was in Deinem Körper funktioniert, kann uns auch im Haushalt nützlich sein.

Neutrale Protease
Proteine (Eiweiße) und Peptide (Eiweißbausteine) sind ein Fall für die Protease, die auch Peptidase genannt wird (als Kurzform für Peptidbindungshydrolase). Damit werden verschiedene Enzyme bezeichnet, welche auf die Spaltung und Modifikation von Eiweißen spezialisiert sind. Bei der Verdauung kommen Exoproteasen („exo“ ist Griechisch und bedeutet „außerhalb“) zum Einsatz und zerlegen die Proteine von den Kettenenden her in einzelne Aminosäuren. In Deinem Körper gibt es auch Endoproteasen, die im Inneren des Proteins agieren. Doch diese Enzyme haben andere Aufgaben zur Regulierung und zum Transport von Proteinen. Zu den Proteasen gehören unter anderem Bromelain und Papain, auf die wir später noch genauer eingehen.

Cellulase
Sicherlich kennst Du Cellulose noch aus dem Biologieunterricht. Sie ist der Hauptbestandteil für pflanzliche Zellwände und sorgt damit für ihre Stabilität. Da es auf der Welt unglaublich viele Pflanzen gibt, ist Cellulose die am häufigsten in der Natur vorkommende organische Verbindung. Das Problem: Nur in den Mägen von pflanzenfressenden Wiederkäuern wird das entsprechende Verdauungsenzym Cellulase gebildet, um Cellulose in ihre einzelnen Bestandteile zerlegen zu können. Die meisten Tiere und der Mensch können Cellulase nicht eigenständig herstellen, sodass Cellulose in den Dickdarm weitergereicht und dort von Bakterien zersetzt wird. Somit zählt Cellulose für uns zu den Ballaststoffen. Doch wenn Du Deine Verdauungsenzyme im Dünndarm mit Cellulase ergänzt, kannst Du pflanzliche Cellulose zu Glucose aufspalten und dadurch mehr Nährstoffe aus Obst und Gemüse gewinnen.

Laktase
Das Enzym Laktase ist Dir vielleicht schon durch seine Rolle bei einer Laktoseintoleranz bekannt. Denn wer Laktose (Milchzucker) nicht ordentlich zerlegen und verdauen kann, der hat zu wenig Laktase im Dünndarm. Normalerweise spaltet Laktase den Milchzucker in Glucose (Traubenzucker) und Galactose (Schleimzucker) auf. Kinder produzieren Laktase, um alle wichtigen Nährstoffe aus der Muttermilch aufnehmen zu können. Für Erwachsene ist Laktase dann nicht mehr lebensnotwendig, doch in Europa behalten rund 85 bis 90 % der Erwachsenen die Herstellung von Laktase bei. Anders sieht es zum Beispiel in Afrika und Ostasien aus, wo Milch im Alltag keine große Rolle spielt. Hier besitzen nur etwa 10 bis 35 % der Erwachsenen noch das Verdauungsenzym Laktase.

Lipase
Nun fehlen noch die Enzyme für die Aufspaltung von Fetten. Die Lipase hat sich auf die Zerteilung von bestimmten Fetten spezialisiert: den Triacylglycerinen. Das sind drei Fettsäuren, die über Ester-Bindungen mit einem Glycerin-Molekül gekoppelt sind. Die wasserlösliche Lipase kann die Ester-Bindungen spalten und somit die Nahrungsfette in freie Fettsäuren und Glycerin zerlegen. Das ist nicht nur praktisch bei der Fettverdauung, sondern auch wenn der Körper seine eigenen Fettreserven zur Energiegewinnung verwenden möchte. Die Lipase verbessert somit auch die Fettverbrennung und unterstützt eine gesunde Gallenblasenfunktion.

Papain & Bromelain – Verdauungsenzyme aus Papaya & Ananas

Zu den Proteasen gehören auch die beiden Verdauungsenzyme Papain und Bromelain. Beide Enzyme sind im Zwölffingerdarm dafür zuständig, Proteine in ihre einzelnen Bestandteile zu zerlegen. Aufgrund dieser Eigenschaft werden sie unter anderem in der Lebensmittelindustrie zu rohem Fleisch beigemischt, damit dieses eine besonders zarte und weiche Konsistenz annimmt. Papain selbst besteht aus mehr als 200 Aminosäuren und wird aus den schwarzen Kernen und der noch unreifen Frucht der Papaya gewonnen. Bromelain stammt hingegen aus Stängeln und den Früchten der Ananas (die zu den Bromeliengewächsen gehört). Im Gegensatz zur Papaya ist Bromelain auch in reifen Ananas-Früchten vergleichsweise hoch dosiert. Beide Verdauungsenzyme können wiederum selbst über die Verdauung aufgenommen werden, zum Beispiel durch das Verspeisen der Früchte oder durch Nahrungsergänzungsmittel. Allerdings gelangen nur etwa 6 bis 10 Prozent der Verdauungsenzyme über die Darmschleimhaut in Deinen Stoffwechsel. Am besten nimmst Du Nahrungsergänzungsmittel mit Papain und Bromelain also direkt während oder nach einer Mahlzeit zu Dir, damit sie durch Deine aktive Verdauung entsprechend verwertet werden.

Wo werden Verdauungsenzyme gebildet?

Während Du noch die Schüssel mit dem Mango-Avocado-Kräutersalat vor Dir stehen hast, wirft Dein Körper in der Bauchspeicheldrüse schon die Produktion der Verdauungsenzyme an. Die Bauchspeicheldrüse stellt dann ein klares, dünnflüssiges Sekret her, das mehr als zwanzig verschiedene Verdauungsenzyme enthält, und gibt es an den Dünndarm ab. Allerdings verharren die Enzyme bei ihrer Produktion noch in einer inaktiven Vorstufe, sonst würden sie sofort anfangen Deine Bauchspeicheldrüse zu verdauen. Erst im Zwölffingerdarm werden sie aktiviert, wenn die Nahrung zur Zerlegung eingetroffen ist. Die Bauchspeicheldrüse kann die Herstellung des Sekrets innerhalb kürzester Zeit um das Drei- bis Sechsfache steigern und das Sekret auch an die Nahrung (ihre Zusammensetzung, ihren Nährstoffgehalt und ihre Konsistenz) anpassen. Im nüchternen Zustand produziert sie beispielsweise kaum Verdauungsenzyme wie Papain und Bromelain, da diese nicht gebraucht werden. Wenn Du Deine Ernährung dauerhaft umstellst, zum Beispiel auf Low Carb, dann stellt Dein Körper seine Verdauung ebenfalls langfristig um. Doch am Anfang kann es durchaus zu verschiedenen Nebenwirkungen wie Durchfall, Verstopfungen oder Müdigkeit kommen, da die Verdauungsenzyme und Bakterien in Deinem Darm noch nicht mit der neuen Zusammensetzung der Nahrung zurechtkommen. Plötzlich fehlen komplexe Kohlenhydrate und Ballaststoffe aus Vollkornprodukten, Kartoffeln und Hülsenfrüchten, dafür bekommen Deine Enzyme wesentlich mehr Proteine vorgesetzt, die sie gar nicht so schnell aufspalten und verwerten können. Um Magen-Darm-Beschwerden bei einer Ernährungsumstellung zu vermeiden und alle wichtigen Bestandteile aus der Nahrung aufzunehmen, kannst Du die fehlenden Verdauungsenzyme über Nahrungsergänzungsmittel zuführen.

Was passiert, wenn Verdauungsenzyme fehlen?

Durch die Produktion der Verdauungsenzyme trägt die Bauchspeicheldrüse einen entscheidenden Teil zur Verdauung und damit zur Verwertung von Nahrung bei. Ist die Bauchspeicheldrüse entzündet oder auf eine andere Weise geschädigt, stellt sie zu viele, zu wenige oder manche Verdauungsenzyme gar nicht mehr, was sich sofort auf Deine Verdauung auswirkt. Wenn Enzyme bei der Zerlegung der Nahrung fehlen, dann kann diese nicht vollständig verwertet werden und es gelangen unverdaute Bestandteile wie Fette, Eiweiße und Kohlenhydrate weiter in den Dickdarm. Hier werden sie noch von Darmbakterien zersetzt, doch das ruft vermehrt Gase hervor, welche im Magen-Darm-Trakt zu Übelkeit, Blähungen, Krämpfen oder sogar Schmerzen führen können. Bekannt ist beispielsweise das Fehlen des Verdauungsenzyms Laktase bei einer sogenannten Laktoseintoleranz. Durch diese Enzymstörung kann Milchzucker während der Verdauung nicht zerlegt und verarbeitet werden, sodass er unverändert weiter in den Dickdarm wandert und hier Blähungen und Durchfall hervorrufen kann. Deshalb wird bei einer Laktoseintoleranz das fehlende Verdauungsenzym von außen zugeführt. Auch das Alter kann dazu führen, dass einige Verdauungsenzyme nicht mehr oder nicht mehr in ausreichender Menge hergestellt werden.

Infografik: Die Verdauung von Laktose

Alle Verdauungsenzyme in einem Multienzym-Komplex

Wenn Dein Körper während der Verdauung die Nährstoffe aus der Nahrung nicht richtig aufnehmen kann, dann spricht man von einer Malabsorption (lateinischer Begriff für „schlechte Aufnahme"). Entweder ist dabei die Zerlegung der Nahrung in ihre Bestandteile oder die Aufnahme der Einzelteile in den Stoffwechsel gestört. Da Deine Verdauung ein sehr komplexes System ist, können auch die Ursachen für eine Malabsorption ganz unterschiedlich sein, zum Beispiel zu wenig Produktion von Galle, zu viel Produktion von Magensäure oder (recht häufig) zu wenige Verdauungsenzyme aus der Bauchspeicheldrüse. Dann wird die Nahrung nicht mehr richtig verwertet und es kommt zu Magen-Darm-Beschwerden. Um Deine Verdauung wieder ins Gleichgewicht zu bringen und sie auch dort zu halten, spielen Verdauungsenzyme eine entscheidende Rolle. Wenn sie am Anfang des Dünndarms nicht richtig arbeiten, hat das Auswirkungen auf den ganzen restlichen Weg der Nahrung durch den Dünn- und Dickdarm und letztendlich auf Deinen Stoffwechsel. Doch damit Du nicht jedes Enzym einzeln durch Nahrungsergänzungsmittel oder eine spezielle Ernährung hinzuführen musst, gibt es hochwertige Multienzym-Komplexe – zum Beispiel von der Marke DigeZyme. Dieser Komplex verbindet Amylasen, Proteasen, Cellulasen, Laktasen und Lipasen zu einem wirkungsvollen Nahrungsergänzungsmittel.

So kannst Du Deine Verdauungsenzyme unterstützen

Bevor sich im Dickdarm die Darmbakterien über die Speisereste hermachen, sind im Dünndarm zunächst die Verdauungsenzyme dafür zuständig, möglichst viele niedermolekulare Verbindungen aus Deiner Nahrung herauszufiltern und in den Stoffwechsel abzugeben. Mit einer ausgewogenen Ernährung und einem gesunden Lebensstil kannst Du es den Enzymen im Dünndarm leichter machen – Dein Körper und Deine Verdauung werden es Dir danken. Doch nicht immer schafft es der Körper von sich aus, die richtige Menge und Kombination aus Verdauungsenzymen für die Verwertung Deiner Nahrung bereitzustellen. In diesen Fällen kannst Du zum Beispiel durch Nahrungsergänzungsmittel wichtige Enzyme zuführen, die Deine Verdauung unterstützen und die Lebensmittel besser verwerten. Gleichzeitig gelangen weniger Speisereste in Deinen Dickdarm und gären dort vor sich hin. Gerade bei Unverträglichkeiten, zunehmendem Alter und regelmäßigen Magen-Darm-Beschwerden solltest Du Deine Verdauungsenzyme im Blick behalten und sie gegebenenfalls von außen unterstützen.