Die von Tieren verwendeten Nahrungsenergieträger haben gemeinsam, dass sie Kohlenstoff-Kohlenstoff- und Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen aufweisen, die in einer exothermen Reaktion zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert werden können:
- Glukose:
- macht normalerweise 50-95 % des Gesamtenergieverbrauchs aus
- obligatorische Energiequelle für Gehirn, Erythrozyten, Nierenmark und Leukozyten
- aufgenommene Glukose wird in der Leber zu Glukose-6-Phosphat phosphoryliert; anschließend wird sie je nach Stoffwechselbedarf in Glykogen, Fettsäuren oder wieder in Glukose umgewandelt
- Eine übermäßige Kohlenhydratzufuhr - typischerweise über 30 kcal/kg/Tag - kann nicht zur Energiegewinnung genutzt werden und wird stattdessen in Fett umgewandelt. Diese Umwandlung führt zu einem Anstieg des Respirationsquotienten aufgrund einer erhöhten CO2-Produktion. Dieser CO2-Anstieg kann bei anfälligen Patienten zu einem Atemstillstand führen und muss bei der Planung der Ernährung von Patienten mit eingeschränkter Atmung, z. B. von beatmeten Patienten, berücksichtigt werden.
- Fett:
- machen normalerweise 10-40 % des Gesamtenergieverbrauchs aus
- Bei gesunden Menschen sind im Körper umfangreiche Vorräte in Form von Triglyceriden vorhanden.
- Eiweiß: minimaler Beitrag zur Energieabgabe, außer in Hungerzuständen und bei erhöhtem Katabolismus, wenn in der Leber eine erhöhte Glukoneogenese stattfinden kann
Die durch Stoffwechselreaktionen freigesetzte Energie wird zur Bildung von Energiespeicherverbindungen in den Zellen verwendet, z. B. ATP, Glykogen.