Inhaltsstoffe von Körnererbsen und Ackerbohnen

Ackerbohnen und Futtererbsen gelten als Eiweißpflanzen. Blickt man auf die Hauptnährstoffe wird klar, warum das so ist: In den reifen Körnern nimmt nach Stärke (40–45 %) die Stoffgruppe der Eiweiße (Proteine) mit ca. 20-30 % den zweitgrößten Anteil ein. Im Gegensatz zu Sojabohnen enthalten Erbsen und Ackerbohnen jedoch kaum Fett.

Tabelle 1: Zusammensetzung der Hauptnährstoffe in reifen Körnern verschiedener Leguminosen (Mittelwerte in % des Korns)

Inhaltsstoffe

Ackerbohne

(V. faba)

Erbse

(P. sativum)

Lupine

(L. angustifolius)

Sojabohne

(G. max)

Linse

(L. culinaris)

Kohlenhydrate

59.8

65.5

41.5

32.5

64.4

   davon Stärke

41.0

45.0

0.4

1.5

46.0

Eiweiß

29.0

25.3

34.1

38.4

26.8

Fett

2.0

2.7

5.7

19.7

1.4

Quelle: Hedley (2001): Carbohydrates in grain legume seeds

Kohlenhydrate

Stärke zählt zur Stoffgruppe der Kohlenhydrate. Die Bausteine der Kohlehydrate sind Zucker. Man unterteilt die Kohlenhydrate in Einfach-, Zweifach- und Mehrfachzucker. Zu den Einfachzuckern (Monosaccharide) zählen z. B. Fruchtzucker (Fructose) oder Traubenzucker (Glucose). In die Kategorie Zweifachzucker (Disaccharide) fällt z. B. unser Haushaltszucker (Saccharose). Die in Hülsenfrüchten enthaltene Stärke zählt zu den Polysacchariden (Mehrfachzucker).

Je mehr Zuckermoleküle verbunden sind, desto schwerer werden die Kohlenhydrate verdaut, da die Mehrfachzucker zunächst mit Hilfe von Enzymen in ihre einzelnen Bestandteile gespalten werden müssen. Von Ballaststoffen spricht man, wenn komplexe Kohlenhydrate nicht oder nur sehr schwer von den Verdauungsenzymen in ihre Einzelkomponenten aufgespalten werden können. Ballaststoffe halten lange satt, können aber auch zu unerwünschten Effekten, wie z.B. Blähungen beitragen. Zu den unverdaulichen Kohlenhydraten in Hülsenfrüchten zählen Raffinose, Stachyose und Verbascose. Diese Verbindungen sind vor allem in der Schale von Hülsenfrüchten zu finden. Um unerwünschte Effekte zu vermeiden können geschälte Hülsenfrüchte verwendet werden. Zudem hilft das Einweichen der Hülsenfrüchte, da Raffinose, Stachyose und Verbascose wasserlöslich sind. Das Einweichwasser sollte dann im Anschluss weggeschüttet werden.

Proteine

Die Grundbausteine von Proteinen sind Aminosäuren. Als Protein bzw. Eiweiß werden Moleküle bezeichnet, deren Ketten aus mehr als 100 Aminosäuren bestehen. Proteine übernehmen viele verschiedene Aufgaben, sie sind z. B. am Muskelaufbau beteiligt, außerdem sind sie Bestandteile von Hormonen, Enzymen oder Abwehrzellen des Immunsystems. Entsprechend vielfältig sind die in der Natur vorkommenden Aminosäuren, insgesamt sind über 260 verschiedene bekannt. Im Erbgut des Menschen, der DNA (desoxyribonucleic acid) sind 20 Aminosäuren angelegt, die als proteinogene Aminosäuren bezeichnet werden. Davon können 8 Aminosäuren nicht über den Stoffwechsel im Körper hergestellt, sondern müssen über eiweißhaltige Nahrungsmittel zugeführt werden (= essentielle Aminosäuren). 

Für die Bedarfsdeckung des Organismus spielt neben der enthaltenen Proteinmenge auch die Eiweißqualität des Lebensmittels eine zentrale Rolle. Die Proteinqualität wird häufig mit der biologischen Wertigkeit beurteilt. Ein wichtiges Kriterium für die biologische Wertigkeit von Proteinen ist die Zusammensetzung der Aminosäuren. Je mehr proteinogene Aminosäuren enthalten sind und je höher der Anteil dieser essentiellen Aminosäuren im Lebensmittel, desto höher ist die biologische Wertigkeit. Hülsenfrüchte wie Erbse, Ackerbohne, Sojabohne, Lupine oder Linse zählen zu den Pflanzen mit einer hohen biologischen Wertigkeit. Erbsen und Ackerbohnen enthalten hohe Mengen an Lysin, die schwefelhaltigen Aminosäuren Cystein und Methionin sind allerdings in relativ geringen Mengen enthalten.

Durch die Kombination verschiedener Lebensmittel kann sich die biologische Wertigkeit erhöhen. Besonders gut ergänzen sich bspw. die Aminosäuremuster von Hülsenfrüchten (Lysin) mit Getreide (Methionin). In vielen Regionen der Welt sind daher Gerichte, die Hülsenfrüchte mit Getreidearten verbinden, traditionell verankert, z. B. das äthiopische Sauerteig-Fladenbrot Injera das zu Eintöpfen aus Linsen, Erbsen oder Bohnen gereicht wird oder die Kombination aus Bohnen und Mais in Südamerika.

Auch in der Tierernährung werden Erbsen und Ackerbohnen mit ihrem hohen Gehalt an Lysin als heimisches Eiweißfutter geschätzt. Um den relativ geringen Methioningehalt auszugleichen wird auch hier die Kombination mehrerer pflanzlicher Eiweißquellen genutzt. In der Schweinefütterung eignet sich z. B. die Kombination mit Kartoffeleiweiß.

Sekundäre Inhaltsstoffe in Körnererbsen und Ackerbohnen

Unter sekundären Pflanzeninhaltsstoffen werden diverse chemische Verbindungen zusammengefasst, die ausschließlich in Pflanzen vorkommen. Dort übernehmen diese Verbindungen unterschiedliche Funktionen und dienen z. B. als Fraßschutz, Lockstoff, Wachstumsregulator, Duft- oder Farbstoff. Die Bedeutung sekundärer Pflanzenstoffe in der menschlichen Ernährung ist noch nicht abschließend geklärt. Es wird angenommen, dass sekundäre Pflanzenstoffe Einfluss auf verschiedenste Stoffwechselprozesse im menschlichen Körper nehmen und es werden ihnen sowohl positive als auch negative Wirkungen zugeschrieben (DGE 2019). Je nachdem werden sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe auch als bioaktive Substanzen, antinutritive Inhaltstoffe oder Phytochemikalien bezeichnet. Auch Hülsenfrüchte enthalten sekundäre Pflanzenstoffe, die in Tabelle 2 als Übersicht dargestellt sind.

Bei der Tierernährung sind einige dieser Inhaltstoffe nicht erwünscht, da sie z. B. die Futteraufnahme oder die Verdaulichkeit hemmen. Bei Erbsen sind die Gehalte an Tannin relevant, bei Ackerbohnen spielen neben Tanninen auch Vicin und Convicin eine Rolle. Vicin und Convicin können zudem relevante Inhaltstoffe in der menschlichen Ernährung sein.

Tabelle 2: Sekundäre Pflanzenstoffe in Hülsenfrüchten. Die Wirkung der sekundären Inhaltsstoffe in der menschlichen Ernährung ist noch nicht abschließend geklärt

Stoffgruppe

Leguminose

Eigenschaft

Behandlung

 

 

 

 

Lectine

 -Hämagglutinine 

 -Phytohämagglutinine

Soja

Ackerbohne

Erbse

Lupine

zuckerbindende Proteine

können an rote Blutkörperchen binden und diese verklumpen

Einweichen

Hitze

Protease-Inhibitoren

-Trypsininhibitor

-Chymotrypsininhibitor

Ackerbohne

Erbse

Lupine

Soja

Hemmen Enzyme (Proteinasen) bei der Verdauung

Hitze

Nasse

Fraktionierung

Vicin/

Convicin

Ackerbohne

Wicken

Mensch:

Bei angeborenem G6PD-Mangel kann der Schutzmechanismus der roten Blutkörperchen gegen oxidativen Stress nicht aufrechterhalten werden

rote Blutkörperchen werden zerstört

 

Tier:

Relevant bei Geflügelfütterung

Vicin- und convicinarme Sorten verwenden

Tannine

(=Gerbstoffe)

Buntblühende

Erbsen u.

Ackerbohnen

v.a. in Samenschale

Können mit KH und Proteinen Komplexe bilden

Charakteristischer Geschmack

tanninreiche Lebensmittel, z.B. Tee, Rotwein

Schälen

Einweichen

Tanninfreie Sorten

Phytinsäure

Ackerbohne

Erbse

Lupine

Soja

Getreide

Bilden Komplexe mit Mineralstoffen und Spurenelementen

Keimung

Wässern

Kochen

Protease-Inhibitoren

Protease-Inhibitoren wie Trypsin-Inhibitoren oder Chymotrypsin-Inhibitoren hemmen die Aktivität von Verdauungsenzymen (Proteasen), die Nahrungsproteine aufschließen. Sie kommen in den rohen Samen vieler Körnerleguminosen vor und können durch Hitze inaktiviert werden. Da Hülsenfrüchte in der menschlichen Ernährung in der Regel gekocht verzehrt werden, sind die negativen Auswirkungen auf die Proteinverdaubarkeit nicht zu erwarten.

Tannine

Die natürlicherweise in Hülsenfrüchten vorkommenden Tannine werden als antinutritive Substanzen klassifiziert. Sie können stabile Komplexe mit Proteinen, Mineralien (z. B. Eisen, Zink) oder Vitaminen (z. B. Vitamin B12) bilden und auch die Aktivität von Verdauungsenzymen senken, was die Nährstoffverfügbarkeit verringert. Chemisch lassen sie sich zur Gruppe der Polyphenole zuordnen. Sie sind wasserlöslich und sitzen hauptsächlich in der dunklen Samenschale buntblühender Erbsen- bzw. Ackerbohnensorten. Weißblühende Sorten, mit heller Samenschalte gelten als tanninfrei.

Tannine kommen auch in anderen herb schmeckenden Lebensmitteln wie Hopfen, Wein, dunkler Schokolade, schwarzem oder grünem Tee vor. Aufgrund ihrer Verwendung in der Ledererzeugung (pflanzliche Gerberei) werden sie auch als Gerbstoffe bezeichnet.

Phytinsäure (Phytat)

Ein Großteil der in Pflanzensamen gespeicherten Mengen an Phosphat liegt dort als Phytinsäure (Phytat) vor. Phytinsäure bildet Komplexe mit Mineralien wie Eisen, Zink, Kupfer Calcium oder Magnesium. In den Körnern von Getreidearten oder Hülsenfrüchten können diese Komplexe über Enzyme (Phytasen) aufgespalten werden und dienen der Mineralstoff- und Energieversorgung während der Keimung. Im Verdauungssystem von Monogastrieren wie Mensch oder Schwein fehlt dieses Enzym, sodass die Mineralstoffkomplexe schlecht genutzt werden können. Die Phytinsäure kann daher die Bioverfügbarkeit der enthaltenen Mineralstoffe in Hülsenfrüchten einschränken.

Neben der Mineralstoffbindung finden sich in der Literatur auch Hinweise auf eine hemmende Wirkung in Bezug auf die Aktivität von Verdauungsenzymen (z. B. Trypsin, Pepsin, Lipase, Amylase).  

Phytat kommt auch in Getreide vor (z. B. Mais, Weizen, Roggen, Reis) vor. Im Getreide kann der Gehalt z.B. durch Vermahlen verringert werden, indem die äußeren Kornbestandteile entfernt werden, da sich das Phytat bei diesen Arten im Keimling, der Kleie bzw. der Fruchtwand befindet. Bei Erbsen und Bohnen beinhalten jedoch die zum Verzehr bestimmten Keimblätter den meisten Anteil des Phytates, so dass eine Reduzierung des Gehaltes durch mechanische Aufbereitung nicht möglich ist. Phytat ist zudem hitzestabil. Eine Reduzierung kann jedoch durch Einweichen, Fermentation oder Keimung herbeigeführt werden.

Vicin und Convicin

Vicin und Convicin sind in Ackerbohnen und Wicken enthalten. In der menschlichen Ernährung können sie Favismus-Symptome verursachen. Favismus bezeichnet einen Gendefekt, aus dem ein unterschiedlich stark ausgeprägter Enzymmangel (G6PD-Mangel) entsteht. Weltweit sind schätzungsweise ca. 420 Millionen Menschen von diesem Enzymmangel betroffen. Am häufigsten tritt dieser bei Personen auf, die den Malariaregionen entstammen (Mittelmeerraum, Sub-Sahara Region Afrikas und Südostasien). Beim Schutz gegen Malaria hat der G6PD Mangel hingegen eine positive Wirkung, da er die Vermehrung des Erregers in den roten Blutkörperchen hemmt. Wenn Menschen mit diesem Enzymmangel vicin- bzw. convicinhaltige Ackerbohnen konsumieren, kann es in den roten Blutkörperchen zu Problemen im intrazellulären Stoffwechsel kommen, sodass es zu einer Zellschädigung kommt. Je nach Ausmaß des G6PD-Mangels treten unterschiedlich starke Symptome auf: Sie reichen von völliger Symptomfreiheit über Fieber, Übelkeit, Erbrechen, Erschöpfung, Gelbfärbung der Haut bis hin zu einer akuten hämolytischen Anämie. Eine Studie von Gallo et al. (2018) liefert erste Hinweise, dass starke Symptome ausbleiben, wenn Betroffene vicin- und convicinarme Sorten konsumieren.

 

Text: Janina Herrmann & Petra Zerhusen-Blecher

Durchsicht: Irene Jacob, Werner Vogt-Kaute, Katrin Stevens

 

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Literaturtipps

Akande, K.E., Doma, U.D., Agu, H.O., Adamu H.M. (2010): Major Antinutrients Found in Plant Protein Sources: Their Effect on Nutrition. In: Pakistan Journal of Nutrition, 9 (8), S. 827-832. DOI: 10.3923/pjn.2010.827.832

DGE (2019): Sekundäre Pflanzenstoffe und ihre Wirkung auf die Gesundheit.

Elhardallou et al. (2015): Amino acid composition of cowpea (Vigna ungiculata L.walp) flour and its protein isolates. Food and Nutrition Sciences, 2015, 6, 790-797. Published Online June 2015 in SciRes. 

Gasteiger, J., Schunk, A. (2001): Vernetztes Studium Chemie.

Gallo et al. (2018): No red blood cell damage and no hemolysis in G6PD-deficient subjects after ingestion of low vicine/convicine Vicia faba seeds.

Gilani G S, Cockell K A, Sepehr E (2005): Effects of Antinutritional Factors on Protein Digestibility and Amino Acid Availability in Foods. Journal of AOAC International 88(3), S. 967-987.

Grela, E.R., Kiczorowska, B., Samoli?ska, W. et al. (2017): Chemical composition of leguminous seeds: part I. Content of basic nutrients, amino acids, phytochemical compounds, and antioxidant activity. In: European Food Research and Technology, 243 (8), S. 1385–1395.

Hedley, C.L. (Hrsg.) (2001): Carbohydrates in Grain Legume Seeds. Improving Nutritional Quality and Agronomic Characteristics. Oxon, New York.

Khazaei et al. (2019): Eliminating vicine and convicine, the main anti-nutritional factors restricting faba bean usage. In: Trends in Food Science & Technology, 91, S. 549-556.