Um unsere Nahrung besser verdauen zu können, zerkauen wir sie vor dem Schlucken. Doch der Kauprozess selbst kostet ebenfalls Energie. Eine neue Studie hat nun erstmals den Energieverbrauch beim Kauen gemessen. Demnach erhöht die Aktivität der Kaumuskeln unseren Grundumsatz an Energie um bis zu 15 Prozent, abhängig davon, wie fest die Nahrung ist. Während diese Kosten für heutige Menschen zu vernachlässigen sind, könnten sie für unsere frühmenschlichen Vorfahren, die Nahrung noch nicht kochten, durchaus eine Rolle gespielt haben.

Ein wichtiger Schritt im Verdauungsprozess ist das Zerkauen der Nahrung. Bereits im Mund wird das Essen dabei so zerlegt, dass die darin enthaltenen Nährstoffe bei den weiteren Verdauungsschritten besser verfügbar sind. Obwohl auch der Einsatz der Kiefermuskulatur Energie kostet, hat sich daher im Laufe der Evolution das Kauen als energieeffizientere Alternative zum Herunterschlingen größerer Stücke durchgesetzt. Doch wie viel Energie kostet eigentlich das Kauen?

Kaugummi-Kauen für die Wissenschaft

Diese Frage hat ein Team um Adam van Casteren von der University of Manchester untersucht. Dazu baten die Forscher 21 Probanden, im Labor Kaugummi zu kauen. Damit die Ergebnisse so wenig wie möglich durch eventuell durch das Kauen angeregte Verdauungsprozesse verzerrt wurden, entschieden sich die Forscher für geschmack- und geruchslose Kaugummis in zwei verschiedenen Festigkeitsgraden. Zudem wiesen sie die Testpersonen an, ab dem Vorabend des Experiments nichts mehr zu essen. Im Labor maßen sie zunächst 45 Minuten lang den metabolischen Grundumsatz der Personen, während diese entspannt auf einer Liege lagen. Abhängig von Körpergewicht und Geschlecht lag dieser bei der Testgruppe durchschnittlich bei 4,27 Kilojoule pro Minute, also 1,02 Kilokalorien.

Als nächstes ließen die Forscher ihre Probanden jeweils 15 Minuten lang einen harten oder einen weichen Kaugummi kauen und maßen dabei, wie sich der Grundumsatz veränderte. Das Ergebnis: „Das Kauen eines der beiden Kaugummis führte zu einem erheblichen Anstieg des Energieverbrauchs im Vergleich zum Grundumsatz, wobei der härtere Kaugummi mehr Energie benötigte als der weichere“, berichten die Forscher. Beim Kauen des weichen Kaugummis stieg der Grundumsatz um rund zehn Prozent auf 4,69 Kilojoule pro Minute (1,12 Kilokalorien), beim harten Kaugummi sogar um 15 Prozent auf 4,91 Kilojoule pro Minute (1,17 Kilokalorien).

Relevant in der Evolution des Menschen

Wer nun allerdings hofft, durch Kauen schlank zu werden, den müssen die Forscher enttäuschen: „Obwohl das Kauen eines unserer Versuchssubstrate eine deutlich höhere Energierate im Vergleich zum Grundumsatz hervorruft, sind die täglichen Kosten des Kauens selbst bei den längsten beim Menschen berichteten Kauzeiten relativ gering und liegen deutlich unter einem Prozent des Grundumsatzes.“ Früheren Studien zufolge kauen heutige Menschen pro Tag nämlich insgesamt kaum mehr als eine halbe Stunde am Tag. „Hinzu kommt, dass wir als moderne Menschen gekochte Lebensmittel essen, die wir vorher mit Werkzeugen bearbeiten. Wir kauen also nicht so viel wie unsere Verwandten und unsere frühen Vorfahren“, so van Casteren.

Heutige Affen und wohl auch unsere frühmenschlichen Vorfahren hingegen verbrachten wahrscheinlich wesentlich mehr Zeit mit Kauen. Für Schimpansen geben Studien täglich Kauzeiten von rund 4,5 Stunden an, für Orang-Utans sogar von 6,6 Stunden. „Solche Kaugewohnheiten sind wahrscheinlich repräsentativer dafür, wie viel Kauarbeit Frühmenschen zu leisten hatten“, schreiben die Forscher. Zusätzlich sei die zur Verfügung stehende Nahrung wahrscheinlich deutlich härter gewesen als beide im Experiment verwendeten Kaugummis, was die Energiekosten des Kauens zusätzlich erhöht haben dürfte. In der Evolution des Menschen könnte also ein effektiveres Kauen sowie aufkommende technische Möglichkeiten, die Nahrung leichter kau- und verdaubar zu machen, eine entscheidende Rolle gespielt haben.

Quelle: Adam van Casteren (University of Manchester, UK) et al., Science Advances; doi: 10.1126/sciadv.abn8351

© wissenschaft.de – Elena Bernard