Ernährung des Menschen

Grundlagen der menschlichen Ernährung

Ernährung des Menschen oder Humanernährung ist die Zufuhr von Lebensmitteln: Nahrungsmitteln und Wasser. Nahrungsmittel enthalten Makronährstoffe – Proteine, Fette und Kohlenhydrate – sowie Mikronährstoffe. Sie liefern Energie und Baustoffe. Wasser ist Lösungsmittel und Transportmedium für Nährstoffe und wichtig für weitere physiologische Prozesse.

Ernährung beeinflusst körperliches, geistiges, physiologisches und soziales Wohlbefinden. Rohkost und gegarte, frische oder konservierte Lebensmittel können dazugehören. Fehlfunktionen bei der Nahrungsaufnahme heißen Ernährungsstörungen. Wissenschaftlich untersucht wird die Ernährung besonders durch die Ernährungswissenschaft; Ökotrophologie ist ein entsprechendes Studienfach.

Der Mensch ist nach heutigem Kenntnisstand ein Allesfresser (Omnivore), also weder reiner Fleischfresser noch reiner Pflanzenfresser. Er kann sich auch vegetarisch oder vegan ernähren. Was gegessen, zubereitet oder gemieden wird, hängt stark von Kultur, Esskultur und Nahrungstabus ab.

Ernährung in der menschlichen Evolution

Frühe Hominini wie Australopithecus anamensis, A. afarensis, A. africanus und Homo rudolfensis ernährten sich vor rund 3 bis 4 Millionen Jahren wahrscheinlich überwiegend pflanzlich. Schnittspuren an 2,4 Millionen Jahre alten Knochen aus Ain Boucherit in Algerien sind frühe Hinweise auf Fleischverzehr. Homo habilis wird aufgrund von rund 2 Millionen Jahre alten Steinwerkzeugen und gesicherten Schnittspuren zugeschrieben, Fleisch großer Wirbeltiere in größerem Umfang genutzt zu haben. Damit wurden auch Knochenmark und weitere tierische Nahrungsquellen erschlossen.

Für Homo erectus wird ein zunehmender Fleischverzehr ab etwa 2 Millionen Jahren diskutiert. Gleichzeitig waren stärkehaltige Pflanzen wichtig, weil das größer werdende Gehirn Glucose benötigt. Welchen Anteil Fleisch beziehungsweise Stärke an der Gehirnentwicklung hatte, ist umstritten; Pflanzenreste erhalten sich schlechter als Knochen. Zahnbelaganalysen von 2021 deuten auf stärkereiche, möglicherweise gekochte Nahrung vor mindestens 600.000 Jahren hin. Homo erectus nutzte Feuer bereits vor rund 1 Million Jahren. Aus Gesher Benot Ya’aqov in Israel stammen 780.000 Jahre alte Fischreste; sie gelten als frühester Beweis für das Kochen durch Homininen.

Jagd ist spätestens vor 450.000 Jahren durch Waffenreste von Homo heidelbergensis in Europa belegt. Ihre Bedeutung wird jedoch unterschiedlich beurteilt: Zahnabrieb aus Arago in Südfrankreich weist bei Homo heidelbergensis auf mindestens 80 % pflanzliche Nahrung hin. Eine Meta-Studie von 2022 fand nach Korrektur eines Stichprobenfehlers keine Belege für eine vermehrt fleischliche Kost bei Homo erectus. Meeresfrüchte wurden von den mehr als 150.000 Jahre alten Pinnacle-Point-Menschen intensiv genutzt; der älteste Beleg für Fischfang auf offenem Meer aus Osttimor ist 42.000 Jahre alt.

Bei 229 heutigen Jäger- und Sammlervölkern schwankt der Anteil pflanzlicher Kost zwischen 0 und 85 %, der tierischer Nahrung zwischen 15 und 100 %. Die Vielfalt erklärt sich durch geografische und klimatische Bedingungen und erleichterte dem Menschen die Besiedlung vieler Ökosysteme. Vor rund 10.000 Jahren führte der Ackerbau zur neolithischen Revolution mit Sesshaftigkeit und größerer Planbarkeit, aber teilweise auch mit einer Beschränkung auf wenige Feldfrüchte.

Heutige Ernährung und globales Ernährungssystem

Der Übergang zu westlicher Ernährung zusammen mit wenig Bewegung hat seit den 1960er Jahren Zivilisationskrankheiten wie Adipositas und Herz-Kreislauf-Erkrankungen stark zunehmen lassen. In Europa geht jeder sechste Todesfall auf unausgewogene, ungesunde Ernährung zurück; bei Todesfällen durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist es jeder dritte. Genannt werden insbesondere zu wenig Vollkornprodukte und Hülsenfrüchte sowie zu viel Salz und Fleisch. Ernährungslehren reichen unter anderem von Vollwerternährung und Low-Carb bis Vegetarismus, Veganismus und Steinzeiternährung. Die Diätetik unterscheidet sich davon: Sie passt Ernährung fachlich an einzelne Menschen oder Patientengruppen an und dient Prävention, Beratung und Therapie.

Gesunde Ernährungsempfehlungen, etwa der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE), zielen meist auf viel frisch zubereitete pflanzliche Kost. Diese kann mehr Arbeit machen und teurer sein als industriell hergestellte Lebensmittel. Einkommen und Bildung beeinflussen den Zugang zu gesunder Ernährung; gelingt die Teilhabe nicht, wird dies Ernährungsarmut genannt.

Das globalisierte Ernährungssystem umfasst weltweit verteilte Produktion und Verteilung von Lebensmitteln. Das Nahrungsangebot pro Kopf stieg seit den 1960er Jahren um mehr als 30 %. Zugleich verursacht dieses System mehr als ein Drittel der menschengemachten Treibhausgasemissionen. Mindestens 32 % der produzierten Nahrung werden nie gegessen. Von den Emissionen des Ernährungssystems entfallen 57 % auf tierische Produkte, doppelt so viel wie auf pflanzliche Lebensmittel. Hinzu kommen hoher Süßwasserverbrauch, Biodiversitätsverlust, Chemikalienverschmutzung, Landnutzungsänderungen wie Entwaldung sowie Eingriffe in biogeochemische Flüsse, etwa durch Stickstoff.

Klimawandel und Artensterben gefährden umgekehrt Menge und Qualität von Lebensmitteln, beispielsweise durch Dürre, veränderte Niederschläge und geringere Bodenfruchtbarkeit. Studien nennen sinkenden Proteingehalt von Weizen bei mehr CO₂ sowie Verluste bei Ertrag und Qualität japanischer Reissorten bei höheren Temperaturen und CO₂-Konzentrationen. Laut Studien ist eine Transformation des Systems nötig, um die Klimaziele des Pariser Abkommens zu erreichen; seine Emissionen könnten die 2-Grad-Grenze allein überschreiten, selbst wenn fossile Emissionen sofort endeten.

Die Planetary Health Diet der EAT-Lancet Commission soll gesundheitsfördernde und nachhaltige Ernährung innerhalb planetarer Grenzen ermöglichen. Nach der DGE berücksichtigt die PHD 2.0 Gesundheit, ökologische, soziale und ökonomische Aspekte sowie gerechte Verteilung, Bezahlbarkeit und Zugänglichkeit. Die DGE sieht ihre Empfehlungen weitgehend damit vereinbar.

Nährstoffe und Wasser

Nährstoffe werden aufgenommen und im Stoffwechsel verarbeitet. Proteine liefern Aminosäuren für Strukturen und Enzyme; die DGE empfiehlt, mindestens 10 % des Energiebedarfs durch Proteine und Aminosäuren zu decken. Bei Sport werden je nach Ziel und Trainingszustand 1,2–2,0 g Protein pro kg Körpergewicht empfohlen. Proteinreiche Lebensmittel enthalten mindestens 10 g pro 100 g verzehrbare Masse. Die Obergrenze der hepatischen Verstoffwechselung liegt bei etwa 4 g/kg Körpergewicht pro Tag.

Kohlenhydrate liefern Energie, sind aber nicht essenziell, weil der Körper Glukose durch Gluconeogenese herstellen kann. Die DGE empfiehlt 55 % des Energiebedarfs aus Kohlenhydraten. Das Gehirn benötigt etwa 125 g/Tag; der Bedarf der Muskulatur hängt stark von der Aktivität ab. Zucker und stark verarbeitete Stärke können Blutglukose und Insulin rasch ansteigen lassen. Bei dauerhaftem Überschuss, besonders von Fruktose, kann die De-novo-Lipogenese in der Leber und damit eine Fettleber begünstigt werden. Ballaststoffreiche Pflanzen werden bevorzugt, weil sie langsamer aufgenommen werden und stärker sättigen. Ballaststoffe sind weitgehend unverdauliche, meist pflanzliche Kohlenhydrate; mit Flüssigkeit fördern sie die Darmbewegung. Die DGE empfiehlt mindestens 30 g täglich.

Fette haben eine hohe Energiedichte, sind Bestandteile von Biomembranen und liefern Energie. Essenziell, also über die Nahrung notwendig, sind Linolsäure (LA) und α-Linolensäure (ALA). Wichtige Gruppen sind gesättigte, einfach und mehrfach ungesättigte sowie Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren. In Ruhe und bei niedriger bis moderater Belastung stammen bei einem metabolisch flexiblen Körper 60–70 % der Energie aus Fettoxidation. Pflanzliche Quellen liefern ALA, Fisch und Algen EPA und DHA; ein Vorteil von Fisch- oder Algenölkapseln ist nicht nachgewiesen.

Mineralstoffe werden als Mengenelemente oder Spurenelemente eingeteilt. Mengenelemente sind mit über 50 mg/kg im Körper enthalten. Elektrolyte wie Calcium, Chlor, Magnesium, Kalium und Natrium sind für Körperflüssigkeiten, Transportvorgänge und Nervenfunktionen nötig. Viel Wasser mit wenig Elektrolyten, starke Belastung und Hitze können einen Elektrolytmangel bis zur Wasservergiftung begünstigen. Vitamine sind lebenswichtige organische Stoffe, die meist über Nahrung aufgenommen werden müssen; Vitamin D kann in der Haut durch UV-B-Strahlung aus 7-Dehydrocholesterol entstehen.

Wasser ist Baustoff, Lösungsmittel und Transportmedium. Für Erwachsene mittleren Alters empfiehlt die DGE rund 2600 ml Gesamtwasser täglich; etwa ein Drittel stammt aus fester Nahrung, ein kleiner Anteil aus Oxidationswasser. Als Getränke werden etwa 1400 ml (1,4 l) empfohlen. Bei Bewegung, Hitze, viel Kochsalz, Fieber oder Durchfall steigt der Bedarf. Heller, strohgelber Urin gilt als Hinweis auf ausreichende Hydratation.

Energie, medizinische Ernährung und Gesundheitsrisiken

Der Gesamtenergieverbrauch besteht aus Grundumsatz und Leistungsumsatz durch körperliche Aktivität. Er hängt unter anderem von Körperzusammensetzung, Alter, Geschlecht, Gesundheit, Temperatur und Aktivität ab. Gewicht bleibt langfristig stabil, wenn Energiezufuhr und Gesamtenergieverbrauch übereinstimmen. Mehr Zufuhr führt zu positiver, weniger zu negativer Energiebilanz.

Der Energiegehalt eines Lebensmittels ergibt sich aus der Masse eines Nährstoffs mal seinem Brennwert: Protein 4,1 kcal/g, Kohlenhydrate 4,1 kcal/g, Fett 9,3 kcal/g und Ethanol 7,0 kcal/g. Ein 200-ml-Glas Vollmilch mit 3,6 % Fett enthält 6,6 g Protein, 7,2 g Fett und 9,4 g Kohlenhydrate. Das ergibt 133,1 kcal: 27,1 kcal aus Protein, 67,0 kcal aus Fett und 38,5 kcal aus Kohlenhydraten. Trotz des geringen Fettanteils liefert Fett damit 50,3 % der Energie.

Ernährungsmedizin befasst sich mit Ernährung bei Krankheit. Bei oraler Ernährung wird über den Mund gegessen; die Kost kann angepasst oder durch voll bilanzierte Trinknahrung ergänzt werden. Ist dies nicht möglich, gibt es künstliche Ernährung: enteral über eine Magen- oder PEG-Sonde in den Verdauungstrakt oder parenteral als Infusion direkt ins Blut. Wenn möglich, wird enterale Ernährung bevorzugt. Ausschließlich bedarfsdeckende parenterale Ernährung heißt totale parenterale Ernährung.

Fehlernährung umfasst Unter- und Überversorgung, Mangelernährung nur die Unterversorgung mit essenziellen Bestandteilen. Übergewicht erhöht unter anderem das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, hohe Cholesterinwerte, Bluthochdruck und Diabetes mellitus. Protein-Energie-Malnutrition mit Marasmus und Kwashiorkor ist besonders in weniger industrialisierten Ländern häufig. Weitere Mängel sind Anämien sowie Vitamin-A- und Jodmangel; seltener Rachitis durch Vitamin-D-Mangel, Skorbut durch Vitamin-C-Mangel, Beriberi durch Thiaminmangel und Pellagra durch Niacinmangel. Für viele Zivilisationskrankheiten wirken wahrscheinlich mehrere Ursachen zusammen: genetische Veranlagung, Bewegung, Ernährung und Umwelt.

Ernährung als politische Aufgabe

Die Food and Agriculture Organization (FAO) der Vereinten Nationen befasst sich weltweit mit Ernährungspolitik und bekämpft besonders in Entwicklungsländern Mangel- und Unterernährung. Das Projekt Edible Forest wirbt in tropischen und subtropischen Regionen für essbare Insekten als Quelle tierischen Eiweißes.

In Deutschland ist Ernährung auf Bundesebene dem Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft zugeordnet; in den Ländern bestehen unterschiedliche Zuständigkeiten. Der Nationale Aktionsplan IN FORM – Deutschlands Initiative für gesunde Ernährung und mehr Bewegung – ist eine gemeinsame Initiative von Bund, Ländern und Kommunen. Er soll das Ernährungs- und Bewegungsverhalten der gesamten Bevölkerung verbessern und beruht auf einem Kabinettsbeschluss von Juni 2008.