CURRENT TOPICS IN NUTRITIONAL SCIENCES BEITRÄGE ZUR ERNÄHRUNGSWISSENSCHAFT CURRENT TOPICS IN NUTRITIONAL SCIENCES BEITRÄGE ZUR ERNÄHRUNGSWISSENSCHAFT Published in dose cooperation with international nutritional scientists Executive Editor: Prof. Dr. Dr. KONRAD LANG, Bad Krozingen Volume 1 BIOCHEMIE DER ERNÄHRUNG DARMSTADT 1979 DR. DIETRICH STEINKOPFF VERLAG BIOCHEMIE DER ERNÄHRUNG Von PROF. DR. DR. K. LANG Emer. Direktor des Physiologisch-chemischen Universitäts-Instituts Mainz Bad Krozingen 4. neu bearbeitete Auflage Mit 103 Abbildungen und 310 Tabellen DARMSTADT 1979 DR. DIETRICH STEINKOPFF VERLAG AAlillee RReecchhttee vvoorrbbeehhaalltteenn KKeeiinn TTeeiill ddiieesseess BBuucchheess ddaarrff iinn iirrggeennddeeiinneerr FFoorrmm ((dduurrcchh PPhhoottookkooppiiee,. XXeerrooggrraapphhiiee,. 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((CCuurrrreenntt ttooppiiccss iinn nnuuttrriittiioonnaall sscciieenncceess ;; vvooll.. 11)) IISSSSNN 00006677--44998822 Preface to this series Founded in 1957 under the title BEITRÄGE ZUR ERNÄHRUNGSWISSEN SCHAFT, this se ries now are entitled CURRENT TOPICS IN NUTRITIONAL SCIENCES thus indicating both: its growing international reputation as weil as the fact that in future publications in English language will have priority. Never theless, from time to time will be published also contributions in German as we did when publishing the first six volumes. This series will contain also in future contributions from all branches of nutritional sciences: Physiology, Clinical Nutrition, Chemistry (especially Agri cultural Chemistry, Food Chemistry, Biochemistry), Chemical Engineering, Agri culture (including Soil Research, Fertilizers, Feeding, Breeding, Parasite Control), Animal and Plant Medicine (Phytomedicine), Engineering (especially Food Pre servation by Heat, Cold or Radiation; Food Drying, Pasteurizing, Packing, and Transport &c.), Nutritional Statistics, Cooking and Boarding Problems, Food Resources and Equal Distribution. As in the volumes still available each contribution should be based on scientific facts but clear and easy readable thus giving latest correct information of inter nationally accepted levels. So we do hope this series to be a forum for interdisclipinary research and scientific discussion. Editors and Publishers Zweck und Ziel der Sammlung Angesichts der wachsenden Bedeutung der Ernährungswissenschaft als Grenz gebiet zwischen Medizin, Physiologie, physiologischer Chemie, Chemie und che mischer Technologie entstand das Bedürfnis nach einem wirklich wissenschaft lichen Publikations/orum für die Arbeitsergebnisse dieses Forschungszweiges. Es gilt, die Erkenntnisse und Erfahrungen aller unmittelbar und mittelbar beteiligten Teildisziplinen zu sammeln. Um dafür einen gemeinsamen Rahmen zu bieten, wurde die Sammlung "Bei träge zur Ernährungswissenschaft" geschaffen. Der Plan für diese Sammlung besteht schon seit längerer Zeit, konnte aber zunächst infolge der unübersicht lichen Nachkriegsverhältnisse nicht verwirklicht werden. Sowohl knapp gefaßte, richtungsweisende Forschungsberichte und Monographien über spezielle Probleme als auch zusammenfassende Darstellungen eines geschlossenen größeren Gebietes sollen im Rahmen der Sammlung erscheinen. Die Existenz eines solchen Publi kationsforums soll auch anregend auf die literarische Behandlung wissenschaft licher Ernährungsprobleme wirken. Die Sammlung umfaßt also Beiträge aus allen Zweigen der Ernährungswissen schaft, von der Physiologie und Klinik (einschließlich Diätetik, Säuglings- und Krankenernährung), Chemie (insbesondere in ihren Zweigen Agrikulturchemie, Lebensmittelchemie, physiologische Chemie), chemischen Technologie, Landwirt SChaftswissenschaft (besonders angewandte Boden-, Dünger-und Fütterungslehre, Züchtung) bis zur Veterinärmedizin und zu den Ingenieurwissenschaflen (Haltbar- machung durch Gefrieren, Sterilisieren; Trocknen und Verpacken) sowie schI ließ- lich bis zu Problemen der Verpflegungs-und Küchenorganisation. Die Darstellung soll jeweils knapp, verständlich und anregend sein, ohne den Bod.en der Wissen schaftlichkeit zu verlassen. Dem Charakter der Sammlung gemäß wird erstrebt, nach und nach das ge samte Gebiet der Ernährungswissenschaft den neu esten wissenschaftlichen Er kenntnissen entsprechend darzustellen. Frühjahr 1957 Herausgeber und Verlag Vorwort zur 1. Auflage Ein lebender Organismus ist aus bestimmten Substanzen aufgebaut. Jede Äuße rung des Lebendigen, jede Auseinandersetzung mit der Umwelt hat das Aufbrin gen von Energie und damit den Ablauf chemischer Umsetzungen zur Vorausset zung. Die Substrate für alle stofflichen und energetischen Bedürfnisse des Organismus müssen durch die Nahrung bereitgestellt werden. Umfang und Art der im Organismus ablaufenden, bzw. dem Organismus möglichen Reaktionen diktieren daher das Nahrungsbedürfnis in qualitativer und quantitativer Hinsicht. Ein über eine grobe Empirie hinausgehendes Verständnis für Ernährungsfragen setzt daher Kenntnisse über die biochemische Organisation des lebenden Orga nismus voraus. Die Ernährungsforschung ist somit ein Zweig der naturwissen schaftlich orientierten Medizin. Ihre Probleme lassen sich daher grundsätzlich einer experimentellen Lösung zuführen. Es ist sicher, daß für die Ernährung des Menschen auch psychische Faktoren eine Rolle spielen. Aber sie sind einer kleine ren Modulation einer Grundschwingung zu vergleichen und betreffen nicht die Fundamente der Ernährungsprobleme. Daß sie für die ärztliche Praxis mitunter von großer Bedeutung sind, bleibt davon unberührt. Der Verfasser hat sich bemüht, in dem vorliegenden Buche wenigstens die wichtigsten Grundlagen der Biochemie der Ernährung darzustellen. Er wurde hierzu durch den Umstand ermutigt, daß im deutschen Sprechgebiet keine mo derne Schilderung dieses Wissensgebietes vorliegt. Seine Berechtigung, einen sol chen Versuch zu wagen, leitet er daraus ab, daß er nach langen Jahren der Be schäftigung mit Fragen des intermediären Stoffwechsels und der Enzymologie sich in steigendem Maße auch mit der experimentellen Ernährungsforschung be faßt hat. Das Schreiben eines derartigen Buches in einer Zeit, in welcher die biochemische Forschung so außerordentlich stark im Fluß ist und tagtäglich neue, wichtige Erkenntnisse gewonnen werden, ist ein Wagnis. Das vorliegende Buch darf daher auch nur als eine Art Rechenschaftsbericht über den augenblicklichen Stand des Wissens auf dem Gebiete gewertet werden. Der Verfasser hofft aber, daß es Lesern, die an Ernährungsproblemen interessiert sind, von Nutzen ist und daß es vielleicht auch den einen oder anderen, dem dieses Gebiet fernerlag, an regt, sich der experimentellen Ernährungsforschung zuzuwenden, ein Gebiet, das leider in Deutschland zur Zeit etwas stiefmütterlich behandelt wird. Der Verfasser dankt seinen Mitherausgebern dieser Schriftenreihe für viel fachen Rat und Kritik bei der Durchsicht des Manuskripts. Es ist ihm weiterhin ein Bedürfnis, dem Verlag für die rasche Drucklegung und gute Ausstattung des Buches zu danken. Die Literatur wurde bis zum 1. 6.1957 berücksichtigt. Mainz, August 1957 KonradLang Vorwort zur 2. Auflage Von verschiedenen Seiten wurde dem Autor nahegelegt bei einer neuen Auf lage nicht nur die "konventionellen" Kapitel, die in allen Monographien aus dem Bereich der Ernährungsphysiologie abgehandelt zu werden pflegen, zu berück sichtigen, sondern das Buch um einige Kapitel zu erweitern. Daher wurde nicht nur der Text der alten Auflage überarbeitet und auf den neuesten Stand ge bracht, sondern auch in manchen Punkten ergänzt, insbesondere durch eine stär kere Berücksichtigung der Verdauungs- und Resorptionsprozesse. Stark erweitert wurde auch das Kapitel Spurenelemente. Neu aufgenommen wurden Kapitel über die natürliche Radioaktivität des Organismus und der Nahrung, die radioaktive Kontamination der Lebensmittel, die ernährungsphysiologische Bedeutung der pflanzenphenole und über das Vorkommen differenter bzw. nicht ganz harmloser Substanzen in der Nahrung. Die Literatur wurde zumeist bis Ende 1966 berück sichtigt, in einigen Fällen auch bis Mitte 1967. Der Wettlauf zwischen einer mono graphischen Zusammenfassung eines größeren Gebietes und der Publikation neuer und wichtiger Forschungsergebnisse hat sich seit dem Erscheinen der ersten Auf lage immer weiter zu Ungunsten des Autors einer Monographie entwickelt. Der Autor muß daher um Nachsicht bitten, wenn er mitunter nicht alles vorliegende Material gebührend berücksichtigt hat. Das Manuskript wurde Ende 1967 ab geschlossen. Die Herstellung des umfangreichen Bandes erforderte große Sorgfalt und angesichts der zahlreichen Schemata und Tabellen einen längeren Zeitraum. Die erste Auflage hat in weiten Kreisen eine freundliche Aufnahme gefunden. Der Autor hofft das auch für die neue Auflage. Besonders dankbar ist der Autor für jede Anregung und auch für Hinweise von Fehlern formaler und sachlicher Art, die ihm unterlaufen sind. Dem Autor ist es ein großen Anliegen, dem Verlag für die außerordentlich verständnisvolle Zusammenarbeit und die vorzügliche Ausstattung des Buches zu danken. Bad Krozingen, Herbst 1969 Konrad Lang Vorwort zur 3. Auflage Schon kurze Zeit nach Erscheinen der zweiten Auflage wurde die Bearbeitung einer dritten Auflage notwendig. Der Autor hat es versucht, der überaus stür mischen Entwicklung auf den Gebieten der Biochemie und der Ernährungsphy siologie Rechnung zu tragen und hat daher eine gründliche Neubearbeitung des Buches vorgenommen. Veraltete Teile wurde gestrichen und neuere Forschungs ergebnisse eingearbeitet, jedoch ohne den Umfang der alten Auflage zu vergrößern. Wie bisher hat der Autor darauf Wert gelegt, seine Ausführungen durch Einar beitung der vorliegenden Daten zu belegen und sich nicht in allgemeinen Rede wendungen zu erschöpfen, um damit dem Leser Literatur-Recherchen zu er leichtern. Der Autor hofft, daß auch die neue Auflage eine freundliche Aufnahme findet und daß er wie bisher aus dem Kreise der Leser weitere Anregungen erhält. Die Literatur wurde bis gegen Ende 1972 berücksichtigt. Der Autor dankt dem Verlag für die verständnisvolle Zusammenarbeit und die vorzügliche Ausstattung des Buches. Bad Krozingen, Sommer 1974 Konrad Lang Vorwort zur 4. Auflage In der vierten Auflage der "Biochemie der Ernährung" liegt das Buch in einer weitgehend veränderten Form vor. Dank der großen Fortschritte der experimen tellen Forschung konnten viele überholte Spekulationen und Arbeitshypothesen durch fundierte Angaben ersetzt werden. Infolge der dadurch ermöglichten Straf fung des Textes konnten ohne Vermehrung des Umfanges des Buches neue, wichtige Kapitel aufgenommen werden wie unter anderem Glutamat, SC-Pro teine, Blei, Rückstände von Pflanzenschutzmitteln und Süßstoffe. Manchen Anregungen entsprechend wurde die Zahl der Literaturzitate vermehrt. Ins besondere wurden die neue ren Forschungsergebnisse durch Zitate belegt, die es einem Interessenten ermöglichen, sich rasch tiefergehend zu informieren. Die Literatur wurde bis Mitte 1978 berücksichtigt. Dem Verlag Dr. Dietrich Steinkopff danke ich für die verständnisvolle Zusam menarbeit, die es mir ermöglichte das Buch in so großem Umfange neu zu gestalten. Bad Krozingen, Sommer 1978 Konrad Lang