Sensoproteomics: Geschmacksverbesserungen für Käse und Joghurt

Geschmacksgebenden Fragmenten auf der Spur – Damit Käse & Co. noch besser schmecken

Forschende der Technischen Universität München (TUM), des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie und der Universität Hohenheim haben einen neuen methodischen Ansatz entwickelt. Er ermöglicht es, geschmacksgebende Eiweißfragmente in Lebensmitteln wie Käse oder Joghurt schneller zu identifizieren und damit Produktionsprozesse zu optimieren.

Käse

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Chaotisches Essen nicht schlimm?

Um Gewicht abzunehmen, braucht es womöglich doch keine Regelmäßigkeit der Mahlzeiten

In dieser britischen Studie hatte ein Essmuster, bei dem Personen zu unregelmäßigen Zeiten Mahlzeiten und Snacks konsumierten, keine Auswirkung auf das Gewicht der Personen. Dies stellt die gängige Empfehlung in Frage, dass Personen möglichst regelmäßig essen sollten, wenn sie Gewicht reduzieren möchten.

Personen, die abnehmen möchten, wird oftmals dazu geraten, Mahlzeiten sehr regelmäßig einzunehmen. Forscher aus Großbritannien stellten dieses Konzept nun aber in Frage und führten eine Studie durch, die untersuchte, inwiefern Unregelmäßigkeiten bei den Zeiten der Nahrungsaufnahme mit dem Körpergewicht von Personen im Zusammenhang standen.

Trotz chaotischem Essen schlank? 

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Aktuelle Nuss-Metaanalyse

Hintergrund: Während der Zusammenhang zwischen dem Nussverzehr und dem Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen gut belegt ist, sind epidemiologische Daten bezüglich des Krebsrisikos weniger umfassend und es fehlt an systematischen Auswertungen. Beide Erkrankungsbilder zählen hierzulande zu den häufigsten Todesursachen, so dass Forschung und Industrie einen großen Handlungsbedarf sehen.

Studientitel: Nut consumption and risk of cardiovascular disease, total cancer, all-cause and cause-specific mortality: a systematic review and dose-response meta-analysis of prospective studies (Abstract)

Studientyp: Metaanalyse aus 20 prospektiven Kohortenstudien mit epidemiologischen Daten von mehreren hundert Tausend Studienteilnehmern.

Ziel/ Fragestellung: Forscher der Universität Trondheim untersuchten den Zusammenhang zwischen dem Nussverzehr und dem Erkrankungsrisiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie Krebserkrankungen.

Ergebnisse: Der tägliche Verzehr von 28 Gramm Nüssen beeinflusst signifikant das Erkrankungsrisiko – unabhängig von der Sorte. Diese 1-2 Handvoll Nüsse am Tag reduzieren demnach das Risiko einer koronaren Herzerkrankung um 29 Prozent, das einer kardiovaskulären Erkrankung um 21 Prozent, das eines Schlaganfalls um 7 Prozent und das einer Krebserkrankung um 15 Prozent. Zudem sinkt die Gesamtmortalität um 22 Prozent. Der gesteigerte Verzehr von Nüssen verringert zudem das Risiko für Atemwegserkrankungen, Infektionskrankheiten, Diabetes oder neurodegenerative Erkrankungen – und zwar der genannten Reihenfolge nach zu 52, 75, 39 und 35 Prozent. Die Schlussfolgerung der Forscher: mehr als 4 Millionen Todesfälle in Nord- und Südamerika, Europa, Südostasien und Australien könnten möglicherweise auf einen zu geringen Konsum an Nüssen zurückzuführen sein.

Diskussion: Die Ergebnisse als solches sind nicht wirklich überraschend und zeigen einmal mehr, wie praxisfern Ernährungswissenschaft sein kann. Denn selbst dem Laie dürfte schnell klar sein, dass ein einziges Lebensmittel wohl kaum das Risiko für komplexe Erkrankungsbilder signifikant zu senken vermag. Fast schon dreist hingegen ist die Schlussfolgerung der Forscher, dass bis zu 4 Millionen Todesfälle hätten eventuell verhindert werden können. Bei der abschließenden Empfehlung, den Nusskonsum generell zu steigern, stellt sich doch eher die Frage, wer solch oberflächlich-behandelte Sachverhalte finanziert und wessen Interessen hier vielleicht eine Rolle gespielt haben.

Fazit: Nüsse sind eine hervorragende Ballaststoffquelle und liefern hochwertiges Eiweiß, zahlreiche Vitamine, Mineralstoffe sowie Antioxidantien. Ein Allheilmittel gegen Herzinfarkt, Schlaganfall und Krebs sind diese aber nicht. Die Energiepakete eignen sich unter Umständen auch nicht für Allergiker, Neurodermitiker oder Adipositaspatienten zum täglichen Verzehr. Schlussendlich spielt in der gesundheitlichen Bewertung auch immer der Verarbeitungsgrad eine Rolle. Der GeNUSS sollte daher auch immer mit dem gesunden Menschenverstand erfolgen.

www.fet-ev.eu

Fleisch aus fernen Ländern

Reisende, die illegal Fleisch aus Nicht-EU-Staaten in Deutschland einführen, können zur Verbreitung von potentiell gefährlichen Krankheitserregern beitragen: In Proben von zwei deutschen Flughäfen wurden jetzt multiresistente Stämme des Bakteriums Staphylococcus aureus nachgewiesen. Dies ist das Ergebnis einer aktuellen Untersuchung von Forschern der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo) und des InfectoGnostics Forschungscampus, die kürzlich in der Fachzeitschrift PLOS ONE (DOI: 10.1371/journal.pone.0167864) veröffentlicht wurde.

Die unkontrollierte Einfuhr von Fleisch kann eine große Gefahr für die Gesundheit bedeuten und die Verbreitung von antibiotikaresistenten Bakterien begünstigen. Forscher der TiHo und des InfectoGnostics Partners Alere Technologies GmbH, Jena, konnten zeigen, dass Fleischwaren, die von Flugpassagieren illegal importiert wurden, mit multiresistenten Bakterien kontaminiert waren. Die Wissenschaftler identifizierten Bakterien-Stämme, die bereits gegen mehrere Antibiotika resistent waren und verschiedene Virulenzfaktoren – also krankmachende Merkmale – aufwiesen. Das Forscherteam stellte zudem fest, dass die Keime nicht vom Tier selbst stammten, sondern menschlichen Ursprungs waren und somit auf mangelnde Hygiene-Standards bei der Schlachtung und Verarbeitung hindeuten.

Bakterien tauschen genetische Informationen aus
Werden kontaminierte Nahrungsmittel aus Nicht-EU-Staaten importiert, können sich Menschen und Tiere auch in der EU mit diesen Bakterienstämmen infizieren, die mit vielfältigen Resistenz- und Virulenzfaktoren ausgestattet sind. Diese Faktoren können sie dann außerdem auf hiesige Erreger übertragen. Eine besondere Rolle spiele dabei der sogenannte horizontale Gentransfer, erläutert Dr. Ralf Ehricht, Leiter für Machbarkeitsstudien in Forschung und Entwicklung bei Alere Technologies: „Viele Bakterien sind in der Lage, genetische Informationen nicht nur durch Vermehrung, sondern auch innerhalb einer Generation – sozusagen mit ihren Nachbarn – auszutauschen. Sobald ein solcher übertragbarer Resistenzfaktor etabliert wurde, kann er auf diese Weise sehr rasch auf andere Bakterienstämme übertragen werden.“

Für ihre Untersuchung isolierten die Wissenschaftler die Bakterien und bestimmten anschließend durch Gen-Analysen deren Abstammung, Virulenzfaktoren sowie vorhandene Antibiotika-Resistenzdeterminanten. Für die Erfassung und Analyse der genetischen Eigenschaften der Bakterien nutzten die Forscher ein spezielles Alere-Microarray. Mit diesem molekularbiologischen Testverfahren lassen sich mehrere hundert molekulare Parameter gleichzeitig auf einer winzigen Testfläche bestimmen.

Flughäfen Frankfurt und Berlin-Schönefeld: 2,8 Tonnen illegal importiertes Fleisch in einem Jahr
Grundlage für die Studie waren Proben von den Flughäfen Frankfurt und Berlin-Schönefeld. Allein im Jahr 2014 wurden an diesen beiden Flughäfen insgesamt 2,8 Tonnen Fleisch illegal von Passagieren mitgeführt. Solche illegalen Importe – oftmals unter mangelnden Hygiene-Standards außerhalb der EU produziert und ungekühlt im Gepäck transportiert – erhöhen nach Ansicht der Forscher das Risiko einer aktuellen Verbreitung multiresistenter Bakterien in Europa.

http://www.infectognostics.de/infektionsdiagnostik/aktuelles/details/news/fleisch-aus-fernen-laendern-multiresistente-keime-reisen-mit.html

Wenn Essen die Funktion der Gene verändert

Wie eine Studie unter Führung des Deutschen
Instituts für Ernährungsforschung (DIfE) nun an Mäusen zeigt, führt eine
fettreiche Ernährung während der Trag- und Stillzeit zu epigenetischen*
Veränderungen bei den Nachkommen. Diese Änderungen beeinflussen
Stoffwechselwege, die durch das Darmhormon GIP** reguliert sind, wodurch
die erwachsenen Nachkommen empfänglicher für Übergewicht und
Insulinresistenz werden, der Vorstufe zum Typ-2-Diabetes. Ähnliche
Mechanismen seien beim Menschen nicht auszuschließen, so Andreas F. H.
Pfeiffer, Leiter der Abteilung Klinische Ernährung am DIfE.

Die Studie ist ein interdisziplinäres Kooperationsprojekt des Deutschen
Zentrums für Diabetesforschung (DZD), an dem neben Wissenschaftlern des
DIfE auch Forscher des Helmholtz Zentrums München beteiligt waren. Das
Wissenschaftlerteam um Andreas F. H. Pfeiffer und die Erstautoren
Michael Kruse und Farnaz Keyhani-Nejad publizierte seine Ergebnisse
kürzlich in der Fachzeitschrift Diabetes (Kruse et al., 2016;
65:1-11; DOI: 10.2337/db15-0478).

Wie Wissenschaftler weltweit beobachten, besitzen Kinder von adipösen
Müttern ein höheres Risiko für Übergewicht und
Stoffwechselerkrankungen. Neuere Studienergebnisse lassen annehmen, dass
als Ursache hierfür auch ernährungsbedingte epigenetische Effekte eine
Rolle spielen könnten. Da Mensch und Maus genetisch sehr ähnlich sind,
nutzen viele Wissenschaftler Mausmodelle, um solche Zusammenhänge unter
kontrollierten Bedingungen zu erforschen. Am Menschen sind solche
Studien nicht möglich.

Im Fokus der aktuellen Studie standen dabei die epigenetischen Effekte
auf die GIP-regulierten Stoffwechselwege, die während der
Schwangerschaft und Stillzeit durch die Ernährung ausgelöst werden. GIP
ist ein Hormon, das der Darm nach der Nahrungsaufnahme freisetzt und
welches die Insulinausschüttung aus der Bauchspeicheldrüse stimuliert.
Es beeinflusst den Stoffwechsel von Fettzellen sowie die Fettverbrennung
in der Skelettmuskulatur und fördert als anaboles Hormon den Aufbau von
Körpermasse. Seine Effekte vermittelt GIP über den sogenannten
GIP-Rezeptor. Fehlt dieser wie bei der Gipr-/–Maus, so kann das Hormon
seine natürliche Wirkung nicht mehr entfalten und die Tiere sind
normalerweise vor Übergewicht und Insulinresistenz geschützt. Da sich
die GIP-regulierten Stoffwechselwege anhand des Gipr-/–Mausmodells gut
untersuchen lassen, verwendeten die Forscher diesen Mausstamm für ihre
Studie. Als Kontrolle diente der Wildtyp-Stamm des Mausmodells.

Zunächst teilten die Forscher die Mausmütter in drei Gruppen ein, die
während der Trag- und Stillzeit unterschiedliches Futter erhielten:
Gruppe 1: Gipr-/–Mäuse, die fettreiches Futter erhielten
Gruppe 2: Gipr-/–Mäuse, die normales Futter erhielten
Gruppe 3: Wildtyp-Mäuse mit intaktem GIP-Rezeptor, die normales Futter
erhielten

Alle Nachkommen der drei Gruppen bekamen nach dem Abstillen für 22
Wochen normales Futter und im Anschluss daran für weitere 20 Wochen eine
fettreiche Kost.

Wie die Wissenschaftler beobachteten, nahmen die erwachsenen Nachkommen
der Gruppe 1 und 3 unter der 20-wöchigen fettreichen Diät deutlich an
Fettmasse zu, obwohl sie weniger fraßen als der Nachwuchs von Gruppe 2.
Ebenso hatten sie erhöhte Cholesterin-, Zucker- und Insulinspiegel im
Blut, wiesen vermehrt entzündliche Reaktionen im Fettgewebe auf, hatten
größere Fettzellen und verbrannten weniger Fett in der Muskulatur. Zudem
stellten die Forscher fest, dass die Aktivität verschiedener Gene bei
Gruppe 1 und 3 im Vergleich zu Gruppe 2 verändert war. Bei diesen
handelt es sich um Gene, die für die Fettverbrennung im Muskel und für
Entzündungsprozesse im Fettgewebe eine Rolle spielen, oder die an der
Regulation der Energieaufnahme durch das Gehirn beteiligt sind.

„Die veränderten Genaktivitäten ließen sich dabei zum Teil auf
DNA-Methylierungen***, das heißt, epigenetische Veränderungen
zurückführen“, sagt Pfeiffer. „Unsere Ergebnisse weisen zudem
darauf hin, dass GIP auch für die durch das Gehirn gesteuerte Regulation
der Energieaufnahme eine Rolle spielt, indem es vermutlich indirekt die
Insulinempfindlichkeit des Hypothalamus vermindert“, so der
Endokrinologe weiter. Dies sei eine ganz neue Erkenntnis. Inwieweit sich
die Ergebnisse auf den Menschen übertragen ließen, müsse man sehen. Hier
sei noch sehr viel zu erforschen. Fest stehe jedoch, dass die Ernährung
nicht nur direkten Einfluss auf ein Individuum hat, sondern auch noch
dessen Nachkommen beeinflussen kann.

Hintergrundinformationen:
* Die Epigenetik ist ein relativ junges Forschungsgebiet. Es untersucht
veränderte Gen-Funktionen, die nicht auf eine Änderung der DNA-Sequenz
zurückzuführen sind, aber dennoch vererbt werden können. Studien der
letzten Zeit weisen verstärkt darauf hin, dass auch die Ernährung als
Umweltfaktor den Aktivitätszustand von Genen nachhaltig beeinflussen
kann, z.B. durch chemische Veränderung (Methylierung) der
DNA-Bausteine.
** GIP: Gastric inhibitory polypeptide
*** Erklärungen zur Abbildung (verfügbar unter:
https://pc14.dife.de/get/gaf33k):
DNA-Methylierungen entstehen, wenn Methylgruppen an die DNA binden.
Diese können Gene entweder aktivieren oder deaktivieren.
Nukleosom: Acht Histonproteine bilden den Kern eines Nukleosoms, auf
das 147 Basenpaare eines DNA-Stranges aufgewickelt sind.
Histon-Ende: Die Enden der Histone ragen aus dem Nukleosom heraus und
können durch epigenetische Faktoren modifiziert werden. Hierdurch
wird die Bindung der DNA an das entsprechende Nukleosom verändert, so
dass die DNA z.B. für Transkriptionsenzyme zugänglich und ein bestimmtes
Gen aktiviert wird.

Epigenetische Faktoren verändern Histon-Enden indem sie z.B. Methyl-
oder Acetylgruppen auf Lysin-Seitenketten übertragen. Dies kann die
Aktivierung eines Gens erschweren bzw. erleichtern. Die direkte
Methylierung der DNA verändert dann dauerhaft die Genexpression, wenn
sie in Steuerbereichen von Genen erfolgt (sogenannten CpG-Inseln), die
durch die Modifikation der Histone zugänglich gemacht wurden.

Kein Beleg für Tee als Wundermittel gegen Krankheiten

Mario Lorenz, Molekularbiologe und Tee-Forscher an der Berliner Charité, warnt davor, Tee als gesundheitsförderndes Wundermittel anzusehen. „Angeblich hilft er auch gegen Alzheimer und Parkinson und verhindert das Wachstum von Tumoren, und weil er die freien Radikale in den Zellen eindämmt, soll er auch noch das Altern aufhalten“, sagt Lorenz dem ZEITmagazin. „All diese Wirkungen sind zwar nachgewiesen, aber nur im Labor, meistens mit Tests an Ratten oder Mäusen.“ In Versuchen mit Menschen seien bisher nur sehr wenige dieser Ergebnisse bestätigt worden.

Das liege nicht nur daran, dass jahrelange Versuchsreihen mit dutzenden Probanden aufwändig seien. „In Tierversuchen werden oft sehr hohe Mengen an Polyphenolen eingesetzt – sie werden als die gesundheitlich wirksamen Teebestandteile angesehen –, die man kaum trinken oder in Form von Kapseln zu sich nehmen könnte.“

Lorenz, 52, forscht selbst über die gesundheitlichen Wirkungen des Tees. Er war an einer Studie beteiligt, die belegte, dass Tee, egal ob grün oder schwarz, die Blutgefäße elastischer macht – zwei Stunden nach dem Teetrinken. „Aber ist das auch ein dauerhafter Effekt, und bekommen Teetrinker seltener einen Herzinfarkt? Das weiß man eben noch nicht genau“, so Lorenz. Zusammen mit anderen Wissenschaftlern forscht er jetzt über die Frage, ob grüner Tee gut für Alzheimer- und Parkinsonpatienten ist. Nächstes Jahr sollen die Ergebnisse vorliegen.

Gute Laune durch Trinken

Studie unter jungen Frauen – Richtiges Trinken hebt die Stimmung

Wer viel Wasser trinkt, ist besser gelaunt. Das ist das Ergebnis einer aktuellen Studie aus der Fachzeitschrift Appetite, für die ein amerikanisch-französisches Forscherteam den Zusammenhang zwischen täglicher Wasseraufnahme und persönlichem Gemütszustand untersucht hat. Unter den Studienteilnehmerinnen zeigten diejenigen eine deutlich positivere Stimmung, deren tägliche Flüssigkeitsaufnahme über Getränke und Nahrung bei etwa drei Litern lag. „Die Studie unterstreicht den engen Zusammenhang von Ernährung und psychischem Wohlbefinden“, sagt Internist Dr. Johannes Naumann vom Universitätsklinikum Freiburg. „Wer sich ausgewogen ernährt und auf geeignete Durstlöscher wie natürliches Mineralwasser zurückgreift, tut auch seiner seelischen Verfassung etwas Gutes.“

Aus Sicht des Internisten habe die Studie eine besondere Relevanz, da neben der Wasseraufnahme noch weitere, die Stimmung beeinflussende Faktoren berücksichtigt wurden: „Unterm Strich zeigte sich deutlich: Eine leicht erhöhte Wasseraufnahme über Nahrung und Getränke erklärte die positivere Stimmung besser als andere Faktoren wie sportliche Aktivität oder Nährstoffaufnahme“, so Dr. Naumann. Damit greife die Studie ein wichtiges Gesundheitsthema auf, da schlechte persönliche Stimmung zu körperlichen Beschwerden wie Herzproblemen beitragen kann.

Für die Studie untersuchten die Forscher fünf Tage lang die durchschnittliche Wasseraufnahme von 120 jungen, gesunden Frauen. Parallel dazu wurde anhand eines psychologischen Stimmungstests der Gemütszustand der Frauen ermittelt. Mit diesen Daten konnten die Forscher feststellen, dass die Gruppe der Frauen, die eine hohe Wasseraufnahme zeigte (mehr als 3 Liter täglich), im Stimmungstest signifikant besser abschnitt als die „Wenigtrinker“, deren tägliche Wasseraufnahme unterhalb der von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung empfohlenen Mindestmenge von 2,65 Litern lag.

Die Studie: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0195666315002287

Fett- und Kohlenhydratverzehr beeinflussen die innere Uhr des Menschen

Wie ein Forscherteam um Olga Pivovarova und
Andreas F. H. Pfeiffer vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung
(DIfE) im Rahmen einer Studie an 29 normalgewichtigen Zwillingen*
beobachtete, beeinflusst die Ernährungsweise erheblich unsere innere
Uhr. Nachdem die Studienteilnehmer ihre Ernährung von einer
kohlenhydratbetonten auf eine fettreiche umgestellt hatten, veränderte
sich bereits nach einer Woche der tägliche Rhythmus der
Cortisol**-Ausschüttung sowie das Aktivitätsmuster verschiedener Gene,
welche die innere Uhr und den Stoffwechsel beeinflussen. Die Forscher
veröffentlichten ihre Ergebnisse kürzlich in der Fachzeitschrift Journal
of Clinical Endocrinology & Metabolism (Pivovarova et al., 2015; DOI:
http://dx.doi.org/10.1210/jc.2014-3868).

Unsere innere Uhr steuert die Ausschüttung von Hormonen sowie
Stoffwechselvorgänge und Körperfunktionen, die einem annähernd
24-stündigen, also circadianen Rhythmus, unterliegen. So genannte
Zeitgeber-Gene regulieren dabei den Takt der Uhr und steuern
gleichzeitig durch rhythmisch verknüpfte Stimulations- und Hemmzyklen
ihre eigene Synthese. Darüber hinaus beeinflussen aber auch Umweltreize
wie das Tageslicht die Aktivität dieser Gene. Untersuchungen lassen
zudem annehmen, dass auch die Energiemenge, die wir über die Nahrung
aufnehmen sowie das Körpergewicht eine Rolle für die circadiane Rhythmik
spielen. Inwieweit die Nährstoffzusammensetzung unseres Essens ebenso
Einfluss nimmt, ist bislang nur wenig erforscht.

Daher führten die Wissenschaftler unter Führung des Mediziners und
Endokrinologen Andreas F. H. Pfeiffer eine Ernährungsstudie mit
eineiigen und zweieiigen Zwillingspaaren durch. Zunächst mussten alle
Studienteilnehmer sechs Wochen lang eine kohlenhydratbetonte Diät
einhalten. Der Kohlenhydratanteil lag dabei bei 55, der Eiweißanteil bei
15 und der Fettanteil bei 30 Prozent der Gesamtenergiezufuhr. Danach
erhielten die Teilnehmer für weitere sechs Wochen eine fettreiche Kost,
wobei die Forscher den Anteil der Kohlenhydrate auf 40 Prozent senkten
und gleichzeitig den Fettanteil von 30 auf 45 Prozent erhöhten, um eine
gleichbleibende Energieversorgung zu gewährleisten. „Diese isokalorische
Ernährung war wichtig, da Unter- oder Überernährung selbst eine starke
Stoffwechselantwort auslösen und so das Untersuchungsergebnis
verfälschen können“, erklärt Pfeiffer.

Wie die Wissenschaftler anhand von Blutzellanalysen feststellten,
veränderte die Ernährungsumstellung innerhalb von sieben Tagen die
Aktivitätsmuster von vier zentralen Zeitgeber-Genen. „Besonders bei
eineiigen Zwillingen waren die Aktivitätsmuster auffallend ähnlich. Wir
gehen daher davon aus, dass die Art und Weise erblich vorherbestimmt
ist, wie das Zeitgeber-Gen-System auf unterschiedliche
Nahrungskomponenten reagiert“, sagt Olga Pivovarova, Erstautorin der
Studie. Die im Tagesverlauf veränderte Aktivität der Zeitgeber-Gene war
dabei eng mit Modulationen im Fett- und Energiestoffwechsel verbunden.
Ebenso änderte sich das Aktivitätsmuster bestimmter Gene, die für
Entzündungsreaktionen eine Rolle spielen. Die beobachteten
Veränderungen waren jedoch nicht nur auf die Gene beschränkt, auch
die Tagesrhythmik der Cortisol-Ausschüttung, die vom Gehirn über die
Hirnanhangsdrüse gesteuert wird, war verschoben.

„Zusammenfassend ist zu sagen, dass die Art unserer Ernährung sich
nicht unerheblich auf unsere innere Uhr auswirkt. Wie unsere Ergebnisse
darüber hinaus bestätigen, besteht ein enges Wechselspiel zwischen den
circadianen biologischen Rhythmen und den Stoffwechselwegen, die daran
beteiligt sind, den Energiestoffwechsel und auch unser Immunsystem an
das Nahrungsangebot anzupassen“, so Pfeiffer. „Wenn es durch weitere
Studien gelingt, die Mechanismen, die diesen Zusammenhängen zugrunde
liegen, noch besser zu verstehen, wird es vielleicht zukünftig möglich
sein, konkretere Ernährungsempfehlungen zu geben, die besser auf die
innere Uhr und individuellen Bedürfnisse eines Menschen abgestimmt
sind.“

Hintergrundinformation:

* Zwölf eineiige, zwei zweieiige Zwillingspaare und eine Einzelperson
haben an der Studie teilgenommen.

** Cortisol ist ein Stresshormon, das abbauende Stoffwechselvorgänge
aktiviert und so dem Körper energiereiche Verbindungen zur Verfügung
stellt. Seine dämpfende Wirkung auf das Immunsystem wird in der Medizin
häufig genutzt, um überschießende Reaktionen zu unterdrücken und
Entzündungen zu hemmen (Quelle: Wikipedia).

Fett durch Darmbakterium Clostridium ramosum

Das Darmbakterium Clostridium ramosum fördert die Entstehung von
Übergewicht

Das natürlicherweise im menschlichen Darm
beheimatete Bakterium Clostridium ramosum fördert die Entstehung von
Übergewicht – zumindest bei Mäusen. Dies ist das Ergebnis einer neuen
Studie, die das Wissenschaftlerteam um Michael Blaut und Anni Woting vom
Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE) nun in mBio®, dem
online open-access journal der American Society for Microbiology,
veröffentlichte*. Die Untersuchung legt den Schluss nahe, dass diese
Mikrobenart unter einer fettreichen Ernährung dazu beiträgt, die Zucker
und Fettaufnahme aus dem Dünndarm zu verstärken. Die hiermit verbundene
höhere Aufnahme von energieliefernden Nährstoffen lässt die Fettpolster
schneller wachsen.

Verschiedene Untersuchungen der letzten Jahre weisen darauf hin, dass
der Bakterienstamm der Firmicuten, zu denen auch C. ramosum gehört, das
menschliche Körpergewicht beeinflusst und Übergewicht fördern kann.
Zudem lassen Studien am Menschen annehmen, dass ein Zusammenhang
zwischen dieser Mikrobenart und dem Auftreten des metabolischen Syndroms
besteht, das durch Übergewicht, hohen Blutdruck, eine
Insulinunempfindlichkeit der Körperzellen und einen gestörten
Fettstoffwechsel charakterisiert ist. Welche Mechanismen diesen
Beobachtungen zu Grunde liegen, ist dabei noch weitgehend unbekannt.

„Um mehr über diese Mechanismen zu erfahren, untersuchten wir Mäuse,
die nicht mit mausspezifischen Darmbakterien, sondern gezielt mit
Bakterienarten des menschlichen Darms besiedelt waren“, sagt
Studienleiter Michael Blaut. „Unser Ziel war es, mit unserer Studie dazu
beizutragen, neue wissenschaftliche Grundlagen für Strategien zu
entwickeln, die Übergewicht beim Menschen und den damit verbundenen
Erkrankungen vorbeugen“, ergänzt Anni Woting, Erstautorin der Studie.

Die Mikrobiologen untersuchten drei Mausgruppen. Zu Beginn der Studie
besiedelten die Forscher keimfreie Tiere gezielt mit bestimmten
Bakterienarten, die sich natürlicherweise im menschlichen Darm finden.
Die erste Gruppe beimpften sie mit einer vereinfachten, für den Menschen
typischen intestinalen Mikrobiota** aus sieben Bakterienarten***
exklusive C. ramosum. Die zweite Gruppe besiedelten sie ausschließlich
mit C. ramosum. Der dritten Gruppe übertrugen die Wissenschaftler den
Mix aus den sieben Mikrobenarten und zusätzlich C. ramosum.

Danach mussten die Mäusegruppen vier Wochen lang eine fettreiche Diät
einhalten. Während dieser Zeit stellten die Wissenschaftler keine
Unterschiede zwischen den drei Gruppen hinsichtlich der Futteraufnahme
und der Verdauung des Futters fest. Ebenso wenig fanden sie Anzeichen
für Entzündungsprozesse im Körper der Tiere. Allerdings beobachteten
sie, dass die beiden Mausgruppen, die mit C. ramosum besiedelt waren,
deutlich mehr an Körpergewicht und Körperfett zulegten, als die Mäuse
ohne diese Bakterienart. Weiterführende Analysen zeigten zudem, dass die
beiden mit C. ramosum beimpften Mausgruppen in ihren Dünndarmzellen
verstärkt Transportproteine produzierten, die für die Aufnahme von
Trauben- und Fruchtzucker bzw. die Aufnahme von Fettsäuren eine Rolle
spielen. Weitere, bereits in anderen Studien beschriebene Mechanismen,
die Übergewicht begünstigen, beobachteten die Forscher in ihrem
Modellsystem jedoch nicht. Zu solchen Mechanismen zählt zum Beispiel
eine erhöhte bakterielle Produktion kurzkettiger Fettsäuren, die den
Mäusen zusätzlich als Energiequelle dienen könnten.

„Wir gehen daher davon aus, dass es mehr als nur einen Mechanismus
gibt, über den Darmbakterien zur Entstehung von Übergewicht beitragen
können“, folgert Blaut. Erstaunlich sei auch, dass bereits eine
einzige Bakterienart einen so starken Effekt zeige, so der Mikrobiologe
weiter. Auch zukünftig wollen die DIfE-Forscher die Zusammenhänge
zwischen Ernährung, Mikrobiota und Übergewicht weiter beforschen, denn
es seien noch viele Fragen offen. So stellt sich zum Beispiel die Frage,
warum die beobachteten Effekte nur unter einer fettreichen Ernährung zu
beobachten waren und nicht unter einer fettarmen, wie
Kontrolluntersuchungen der Wissenschaftler ergaben.

* Quelle: Anni Woting, Nora Pfeiffer, Gunnar Loh, Susanne Klaus,
Michael Blaut: Clostridium ramosum promotes high-fat diet-induced
obesity in gnotobiotic mouse models. mBio® 2014, das online open-access
journal der American Society for Microbiology;  http://mbio.asm.org/
DOI:10.1128/mBio.01530-14

Hintergrundinformation:

** intestinale Mikrobiota: Gemeinschaft von Darmbakterien, früher auch
als Darmflora bezeichnet

*** Mix aus sieben Bakterienarten, der einer vereinfachten Mikrobiota
des menschlichen Darms entspricht: Anaerostipes caccae DSM 14662,
Bacteroides thetaiotaomicron DSM 2079, Bifidobacterium longum NCC 2705,
Blautia producta DSM 2950, Clostridium butyricum DSM 10702, Escherichia
coli K-12 MG1655 und Lactobacillus plantarum DSM 20174

Essen aus dem 3-D-Drucker?

Drucken statt Kochen

Der 3-D-Druck ist beim Verbraucher angekommen. Bis jetzt waren es – außer in Fachkreisen – kleine Gebrauchsgegenstände und meist war kein wirklicher Aufreger dabei, so dass man es sich getrost leisten konnte, dieses Phänomen noch nicht allzu nahe an sich heran zu lassen. Aber es ist zu befürchten, dass sich das ändert: „Food Printing“ wird zum Thema. Forscher drucken inzwischen Schokolade, Süßigkeiten und weiche Nahrungsmittel. Die Eigenschaften von Schokolade seien perfekt für den Nahrungsdrucker, der mit liquiden und weichen Materialien funktioniert und im additiven Verfahren druckt, also Schicht für Schicht, berichtet die Internetseite der ARD. Die US-amerikanische Cornell-Universität forscht bereits seit Jahren auf diesem Gebiet und hofft, dass 3-D-Drucker so beliebt werden wie ein PC und in jedem Haushalt künftig neben dem Mixer stehen. In den Niederlanden hat man mit Weingummi und Keksen experimentiert.

Der Wissenschaftler Kjeld van Bommel sei davon überzeugt, dass der Food Printer die Ernährungswelt revolutionieren werde, so die ARD.
Die Anwendungsgebiete, die von den Essensdruck-Pionieren ins Auge gefasst werden, lassen den Traditions-Esser schaudern: Bereits 2015 sollen Pflegeheime für Senioren und Patienten, die nicht mehr gut kauen oder schlucken können, mit Lebensmitteldruckern ausgestattet werden, die pro Minute ein Gericht herstellen können. Astronauten müssen bisher vakuumverpackte Speisen mit heißem Wasser genießbar machen. Die Raumfahrtorganisation NASA will den Nahrungsdrucker weiterentwickeln. Ziel: Jeder druckt nach seinen Bedürfnissen. Beginnen will man erst einmal mit einer Pizza. Andere Wissenschaftler sehen Potenzial für die Welternährung. Die 3-D-Drucktechnik soll breit verfügbare Materialien wie Algen, Gras oder Insekten zu einer essbaren Nahrung verarbeiten können.

Die Forschungen, die sich der „Bioprinting“-Technik widmen, gehen noch weiter. Bei diesem Verfahren sollen lebende Zellen, sogenannte „Biotinte“, zu Fleisch verarbeitet werden. Eine amerikanische Firma hat bereits Erfahrung auf diesem Gebiet und züchtet mit dieser Technik bisher Gewebe für die medizinische Forschung. Warum also nicht auch Fleisch? Man könnte weniger Tiere halten und diverse Auswirkungen der Tierhaltung verringern. Nach Informationen der britischen Tageszeitung The Guardian verbraucht die Herstellung von Laborfleisch 96 Prozent weniger Treibhausgase und 55 Prozent weniger Energie. Außerdem benötige das Drucken gerade einmal vier Prozent Wasser im Vergleich zur herkömmlichen Fleischproduktion. Ein erstes Ministück Fleisch konnten die Forscher 2012 bereits drucken. Potenzielle Kunden könnten Vegetarier sein oder Menschen, die aus religiösen Gründen auf Fleisch verzichten.

Was die Verbraucher dazu sagen werden ist kaum einschätzbar. Die ethische Einstellung der Gesellschaft ist eventuell ebenso ein Hindernis, wie die Frage der Sicherheit und Nachhaltigkeit der Ausgangssubstanzen.
Britta Klein, www.aid.de