Low Carb

Kohlenhydrate sind schuld – Wirklich? Wie die de novo lipogenese funktioniert

Im American Journal of Clinical Nutrition finden wir eine bzw. die wohl legendärste Arbeit, die es zum Thema Kohlenhydrate gibt. Jeder, der sich auskennt, hat sie schon einmal gesehen:

Glycogen storage capacity and de novo lipogenesis during massive carbohydrate overfeeding in man.

(Acheson et al., 1988)

Was wird da gemacht?

Man nimmt ein paar Menschen und macht die Glykogen-Speicher leer mit Hilfe einer No-Carb-Diät.

Danach werden die Subjekte gezwungen, sich massiv Kohlenhydrate einzuverleiben. Dies steigert man progressiv von isokalorisch zu einem massiven over-feeding.

Das heißt in Zahlen: Von 2000 kcal bis knapp 5000 kcal. Von 400 g Kohlenhydraten bis fast 1000 g Kohlenhydrate. Das entspricht ungefähr sieben Kilo gekochte Kartoffeln!

Fett und Protein bleiben niedrig und konstant, sodass tatsächlich nur Kohlenhydrate zählen.

Und dann schaut man, was passiert.

Nur mit Kohlenhydraten dick zu werden wird schwer

Da haben sich die Autoren eine Grafik ausgedacht, die nicht von vielen verstanden wird. Legen wir also los:

Die De-Novo-Lipogenese erklärt anhand einer Studie

Die gestrichelte Linie stellt den absoluten Kohlenhydrat-Konsum dar, der bei 50 g beginnt und rasch (4. Tag) auf 700 g (!) ansteigt. An Tag 4 können wir erkennen: Von den 700 g Kohlenhydraten werden 400 g oxidiert und 300 g eingelagert als Glykogen. Die Kohlenhydrat-Oxidation steigt bis Tag 5 auf fast 500 g pro Tag (!), das sind 2000 kcal Kohlenhydrate. Zwischen Tag 5 und Tag 8 finden wir nach wie vor eine Glykogen-Speicherung, die abnimmt von 150 g auf 50 g auf 0 g, wohingegen:

a) die Kohlenhydrat-Aufnahme weiter ansteigt auf bis zu knapp 1000 g

b) die De-Novo-Lipogenese progressiv zunimmt, wobei am Tag 5 von 800 g Kohlenhydraten, 100 g in die De-Novo-Lipogenese eingehen, 200 g als Glykogen gespeichert und 500 g oxidiert werden.

Ab Tag 8 und bei einem Konsum 900 g Kohlenhydraten (!), sind die Glykogen-Speicher letztendlich gefüllt und > 400 g Kohlenhydrate gehen in die De-Novo-Lipogenese ein, wo sie dem Fettaufbau dienen. Die andere Hälfte der 900 g Kohlenhydrate wird oxidiert.

Hab‘ keine Angst vor Kohlenhydraten

Nur jetzt kommt der springende Punkt, warum deine Angst vor Kohlenhydraten völlig unbegründet ist:

Ab Tag 4 des Experiments essen die Teilnehmer > 3500 kcal. Das heißt ungefähr 1000 kcal über Bedarf und Verbrauch. An Tag 5 gehen 100 g KH (von 800 g und 3500 kcal) in die De-Novo-Lipogenese ein, woraus 30 g Fett entstehen. Die maximale Rate von Fettaufbau wird bei 5000 kcal (!) und einem Konsum von fast 1000 g Kohlenhydraten erreicht, wo die Glykogen-Speicher längst abgesättigt waren. Dort wurde die Hälfte oxidiert (ca. 400-450 g) und die andere Hälfte genutzt, um Fett aufzubauen: 150 g aus 450 g Kohlenhydraten.

Noch einmal ganz langsam. Bei einem Konsum von 1000 g Kohlenhydraten und einer Kalorieneinnahme von 5000 kcal, werden 150 g Fett pro Tag gebildet.

Frage: Wann hast du das letzte Mal 5000 kcal gegessen?

Gedanke: Ein Kilo Kohlenhydrate! Und du hast Angst vor dem Apfel, weil nicht „No-Carb“?!

übersicht
Über den Autor

Ich bin Chris Michalk. Im Zuge einer Stoffwechselerkrankung habe ich den Blog 2014 ins Leben gerufen und bin der Mann hinter den meisten edubily-Texten. Meinen Bachelor-Abschluss machte ich in Zellulärer Biochemie (1,0; Studiengang: Bsc. Biowissenschaften). Ich befasse mich am liebsten mit Themen, die Gesundheitsoptimierung und Leistungsfähigkeit betreffen, und bin Autor unseres fünften Buches, "Gesundheit optimieren, Leistungsfähigkeit steigern", das 2019 beim Springer-Verlag erschien.

Kommentare (22)

  1. Das erinnert mich an die gute alte Saltin Diät, wo dieser Effekt ja gezielt genutzt wird durch einige No-Carb Tage mit völliger Entleerung der Glykogenspeicher und anschließendem Carboloading über mehrere Tage hinweg.

    1. Wäre jedenfalls aus dieser Sicht sinnvoller, als chronisch praktizierte no carb Diät, wobei ich nicht glaube, dass „einige Tage“ reichen, um eine volle muskuläre Fett-Adaptation zu generieren.

  2. Ist
    ja alles gut und schön. Aber in der Praxis nicht unbedingt sehr
    relevant. Wenn man sich auf diese Studie bezieht, dann gelten die
    Ergebnisse nur für Leute, wie die in der Studie verwendeten Probanden.
    Also Leute mit am Anfang entleerten Kohlehydratspeichern. Also beim
    Umstieg von Low Carb auf High Carb. Auf wiviele Leute trifft denn das in
    der Praxis zu? Die Entleerung der Glykogenspeicher initiiert Prozesse
    im Körper, die ihn kurzfristig in die Lage versetzen, bei Gabe von
    vielen KH mehr davon zu speichern als üblich. Otto-Normalverbraucher
    startet eben nicht mit entleerten Glykogenspeichern!

    1. Hast du denn überhaupt die Abbildung angeguckt?

      Und überhaupt irgendetwas von der Arbeit verstanden?

      Oder direkt wieder in auf alte Glaubenssätze zurückgriffen?

      Und: Ich lege die nächsten Tage gerne nach mit Studien 😉

  3. @Michael Reymann: Richtig, die sind ja alle mit leeren KH-Speichern in die Studie gestartet.

    Interessant wäre also die Frage, wie sich ein Carb-Overfeeding auswirkt, wenn die Speicher eben NICHT regelmäßig vollständig entleert werden.

    Nehmen wir an ein Athlet trainiert einen 4er Split an 5 Tagen die Woche und isst deswegen „nur“ 500-600g („nur“ im Vergleich zu den 1000g aus der Studie) Carbs am Tag. Da werden die Speicher nach ner Zeit auch überfüllt sein und die DNL wird einsetzen. Interessant wäre also, wann dieser Athlet spätestens eine kurze LC-Phase einlegen müsste, um die Speicher wieder zu entleeren.

    1. siehe unten.

      Irgendwie checken die Leute nicht, dass man Kohlenhydrate zur ENERGIEGEWINNUNG = zum Abdecken des Kalorienbedarfs verwenden kann.

      Und den hat man jeden Tag, oder?

      Daher oxidieren die oben 450 g Kohlenhydrate pro Tag … auch dann, wenn die Glykogenspeicher schon VOLL sind.

      Hat das denn niemand von euch verstanden?

      Das war doch die Kernaussage des Artikels.

  4. Hallo Chris, schön dass Du immer der Einzige bist, der Recht hat. Alle anderen sind dumm oder unfähig. Ziemlich arrogant für meinen Geschmack. Fakt ist, dass die Ausrichtung der Studie nicht sonderlich massentauglich ist. Und für die Leute, auf die das hier zutrifft, wussten wir die Studienergebnisse schon lange. Kein Grund, so aggressiv zu reagieren, wenn mal jemand auf Dinge hinweist, die vielleicht nicht in Dein Denkmuster passen – Mister Allwissend!!!

    1. Michael,

      wieso liest du dann hier?

      Um mich von deiner „Meinung“ zu überzeugen?

      Ich bin nicht der einzige, der diese Position vertritt. Das sieht in deiner Welt vielleicht so aus, weil du dich mit Sicherheit in einer bewegst, die deine Gedanken nicht infrage stellt.

      Das ist okay.

      Allerdings solltest du wissen, dass es etliche Menschen gibt, die das 1:1 so sehen wie ich. Tatsächlich ist in der Wissenschaft (nicht in Low-Carb-Gruppen) klar, dass die DNL bei Normalmenschen nicht nennenswert vorhanden ist.

      Darüber hinaus wissen Wissenschaftler, dass Körperzellen ihren Energiebedarf auch mit Kohlenhydraten decken können.

      Daher kann man in der obigen Grafik wunderbar erkennen, dass die Probanden 500 g Kohlenhydrate oxidieren.

      Oxidieren, nicht speichern.

      Gleichzeitig werden natürlich keine oder sehr viel weniger Fette oxidiert.

      Fakt ist: Den Energiebedarf kann man auch aus Kohlenhydraten decken.

      Und das ist der springende Punkt, den die vielen Low-Carb-Anhänger, nicht verstehen (wollen).

      Im Gegenzug kann ich nicht verstehen, wie man dann auf sachlicher und wissenschaftlicher Ebene diskutieren will – wenn man die einfachsten Basics nicht kennt oder ignoriert.

      Nicht jeder ist insulinresistent.

  5. Chris, ich verstehe nicht, warum Du nicht damit umgehen kannst, wenn mal jemand auf Dinge hinweist, die nicht Deiner Meinung entsprechen und dann so aggressiv und arrogant reagierst. Ich lese Deine Beiträge, weil diese sehr viele interessante Fakten und Ideen enthalten. Das muss nicht automatisch heißen, dass ich immer und mit Allem was Du schreibst 100%ig übereinstimme. Deshalb habe ich aber trotzdem das Recht, dies zu lesen und das lasse ich mir auch ganz bestimmt nicht von Dir verbieten. Auch wenn ich Dir nicht mit meiner eigenen Meinung nach dem Mund rede. Brauchst Du denn 100% Abnicker Deiner Aussagen, um Dich gut zu fühlen? Das wäre aber traurig! Woher kennst Du denn „meine Welt“? Von den paar Zeilen hier? Oder bist Du auch noch Hellseher? Ziemlich anmaßend diese voreiligen Schlüsse von Dir. Es ist doch mir egal ,wieviele Leute noch auf Deiner Seite stehen. Geht es denn hier um sachliche Diskussion oder um Mehrheiten? Nach der Devise: „Ich hab aber mehr Recht als Du“. Das ist Kindergartenniveau. Das erinnert mich an einen meiner „Lieblingssprüche“, wenn man sich mal irgendwo beschwert: „Da sind Sie aber der Erste, der … „. Die obige Grafik zeigt auch nur, dass die Probanden 500g KH oxidieren ÜBER EINEN ZEITRAUM VON 10 TAGEN – mehr nicht. Und wie schon gesagt, das was Du als Erkenntnisse der Wissenschaftler anführst, ist schon lange bekannt und nicht auf Deinem Mist gewachsen. Also solltest Du auch nicht die Lorbeeren dafür einstreichen, weil Du eine Grafik kopiert hast.

    1. Welche Lorbeeren?

      Natürlich ist diese Studie nicht „die einzige Wahrheit“. Das habe ich auch nicht ein einziges Mal gesagt.

      Aber ich würde die Thematik nicht wie oben darstellen, wenn es nicht Konsens wäre, dass man sehr wohl – ohne fett und krank zu werden – 400-500 g Kohlenhydrate am Tag oxidieren kann. Zum Abdecken des Energiebedarfes.

      Ob man das dann tut, steht auf einem anderen Stern.

      Du unterstellst mir, ich sei „immer der Einzige, der Recht hat“ – darauf hin habe ich geantwortet, dass viele Leute das auch so sehen. Nicht nur ich.

      Ich wüsste nicht, wo ich über dich als Person geredet habe.

      Ich werde an dieser Stelle auch nicht weiter mit dir diskutieren. Jeder bleibt einfach überzeugt von seiner ganz eigenen Wahrheit – und alles ist gut.

  6. Lieber Chris, hier hast Du über mich geredet: „Das sieht in deiner Welt vielleicht so aus, weil du dich mit Sicherheit
    in einer bewegst, die deine Gedanken nicht infrage stellt“. Nur so zur Erinnerung …
    Aber Du hast Recht, so eine Diskussion bringt nichts. Alles ist gut.

  7. Nochmal zur Erinnerung, obwohl ich ich nicht ständig selbst zitieren möchte. Ich kommentierte Deinen Beitrag emotional neutral. Darauf unterstelltest Du mir (so habe ich es empfunden), dass ich womöglich die Grafik gar nicht angesehen habe(?), wohl überhaupt irgendetwas von der Arbeit verstanden hätte(?) oder wohl direkt wieder auf alte Glaubenssätze zurückgegriffen hätte(?). Und so lasse ich nicht mit mir umgehen – auch nicht von Dir. Das hat was mit Respekt und Höflichkeit zu tun und lässt sich nach meinem Empfinden auch nicht mit irgendeinem bestimmten Schreibstil begründen, der provozieren soll. Ich überlasse Dir aber jetzt gern die Genugtuung des letzten Wortes in dieser Sache. Dir auch schönen Tag noch.

  8. Chris, ich hab ’ne Idee, um das unten schon mehrfach auf deinem Blog vorgekommene Problem der unsachlichen bzw. unproduktiven Kommentatoren zu beseitigen:

    Es mag vielleicht ein wenig mehr Arbeit für dich darstellen, aber im Endeffekt würden alle davon profitieren und der Eine oder Andere könnte dann hoffentlich feststellen, dass er dem Dunning-Kruger-Effekt auf den Leim gegangen ist.

    Wie wäre es, wenn du unter jeden hinreichend komplexen Artikel eine Art Quiz bzw. Multiple-Choice-Test integrierst, der als Voraussetzung gilt für die Möglichkeit ebenjenen Artikel zu kommentieren.

    So würdest du (in der Theorie) automatisch die Spreu vom Weizen trennen und so die Wahrscheinlichkeit senken, dich mit unproduktiven Kommentaren auseinandersetzen zu müssen, die sowieso zu nichts führen und gleichzeitig würden Leute wie ich vor diesem Nonsens bewahrt werden, was zu einer größeren Motivation führt, sich die Kommentare unter den jeweiligen Artikeln durchzulesen.

  9. Vorneweg: Es ist alles komplett richtig, was du, Chris, geschrieben hast zu der Studie. Nur: Die Formulierung ist anscheinend für manche so irreführend, dass sie komplett falsche Schlüsse ziehen.

    Denn was die Studie zeigt, ist:
    1. Ein Überschuss an Kalorien durch KH führt zu Fetteinlagerung.
    2. Die Größe der Fetteinlagerung steigt praktisch linear mit der Größe des Überschusses.
    3. Der Wirkungsgrad der Umwandlung KH –> Fett ist sehr hoch, ca. 75-80%.

    Die Studie bestätigt also nichts anderes, als was durch viele andere danach bestätigt wurde: Die Kalorienbilanz ist entscheidend. Weder sind KH besonders „böse“ Dickmacher, noch besonders „gute“ Schlankhalter. Sie verhalten sich exakt so, wie man es aufgrund ihres Kaloriengehaltes erwarten würde: 4kcal/g.

    1. Ja, beim Kohlenhydrat-Thema schalten die Köpfe bisweilen ab 🙂

      Nein, Spaß – ja, du hast natürlich recht und danke nochmal für die gute Zusammenfassung deinerseits.

  10. Vorsicht! Durch die Überflutung der Leber mit Glucose lagert die Leber Fett ein; so wie bei der übermäßigen Einnahme von Fructose und Alkohol. Daraus resultiert eine Fettleber (NAFLD) . Das wiederum führt zur Insulinresistenz und zu einem anfangs wenig und mit den Jahren immer stärker überhöhten Insulinspiegel. Der Überhöhte Insulinspielgel führt zu Übergewicht. Später kann es sogar zu Diabetes führen.

  11. Als High Carb Veganer besteht meine Ernährung aus 70% bis 80% Kohlenhydrate bei ausreichender Kalorienzufuhr. Wenn die De Novo Lipogenese tatsächlich in irgendeiner Form relevant wäre, hätte ich wohl keinen BMI 20, da die Massen an Kohlenhydrate ja in Fett umgewandelt werden müssten. Vielleicht können mir mal die Kritiker an diesen Artikel bzw. die Low Carber erklären, warum ich und eigentlich alle Veganer schlank und nicht dick sind.

  12. Naja. Isokalorische Ernährung? Die vegan auch durchaus einfacher sein kann wenn man tierische Produkte mit hoher Energiedichte weglässt und zudem high carb low fat praktiziert.

  13. N. Worm hat auf dem Kongress menschliche Medizin 2016 die De Novo Lipogenese eindrucksvoll erläutert. Prof. Pudel hat Recht: man kann bis 500g Kohlenhydrate bedenkenloss essen: erst danach wandelt der Körper die ankommenden KH in Fett um. Was man erst später bewies: das gilt für gesunde, also insulinsensitive Menschen. Solche mit Insulinresistenz lagern 3-4 mal soviel Fett ein. Das lässt sich gut an Blutzucker und Insulinspiegeln im Blut messen nach Einnahme von 75g Glukose.

  14. Interessante Studie. Ich frage mich, ob die „novo lipogenese“ nur in Echtzeit (wie oben in der Grafik gezeigt) abläuft, oder ob es nicht möglich ist, dass diese für einige Tage anhält bzw. nachhallt. Also, dass auch die Tage danach noch Fettzellen gebildet werden?

    Grund für die Frage ist eine persönlich Beobachtung: ich selber stelle bei mir immer wieder fest, dass mein Körpergewicht noch bis 2 Wochen später auf ein „over-feeding“ (alle Makronährstoffe vertreten) reagiert. Wenn ich konsequent mehre Tage 1’000kcal mehr Energie zuführe, also ich normalerweise benötige, dann dauert es meistens 2-3 Tage, bis ich eine Zunahme meines Gewichts feststellen kann. Das Gewicht steigt aber in den folgenden Tagen weiter an, selbst wenn ich in dieser Zeit meinen täglichen Energiebedarf einhalte oder nur leicht übersteige (max. 200kcal). Spätestens nach 2 Wochen macht sich dann auch visuell deutlich bemerkbar, dass sich am Bauch einiges an Fett gebildet hat (die Hose wird eng).

    Bei einer Einschränkung der Kalorien über mehre Tage, mache ich genauso die Erfahrung, dass mein Körper mit Verzögerung auf den Abbau von Fettzellen reagiert. Wenn ich für eine Woche den täglichen Kalorienbedarf nicht decke, dann verliere ich in den ersten 3 Tage etwas Gewicht. Aber bis ich am Bauch eine sichtliche Abnahme meines Fettdepots feststellen kann, dauert es für gewöhnlich noch mindestens 1 zusätzliche Woche. Diese Aussagen kann ich natürlich nicht wissenschaftlich untermauern. Dennoch stellt sich die Frage, ob ein extremes „Over-Feeding“ oder eine strikte Kalorienrestriktion über mehre Tage den Hormonhauhalt dermassen verändern kann, dass sich eine Fettbildung (aber auch ein Fettabbau nicht nur in Echtzeit abläuft, sondern eben auch zeitlich verzögert?

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