Beeinflussung des Darmmikrobioms durch personalisierte Ernährung

Das Darmmikrobiom ist ein wesentlicher Bestandteil unseres Verdauungssystems, der eine wichtige Rolle für unsere allgemeine Gesundheit und unser Wohlbefinden spielt. Dieser Artikel wird erläutern, wie personalisierte Ernährung und funktionelle Lebensmittel als Werkzeuge untersucht werden, um unser Darmmikrobiom positiv zu beeinflussen.  Der Artikel hilft außerdem  Grenzen und Herausforderungen der Forschung zu verstehen.

Was ist das Darmmikrobiom?

Das Darmmikrobium bezeichnet die Billionen von Mikroorganismen (hauptsächlich Bakterien, aber auch Viren, Pilze und andere Mikroorganismen), die sich in unserem Verdauungssystem befinden sowie deren Wechselwirkungen untereinander und mit ihrer Umgebung. Obwohl wir dazu neigen, Mikroorganismen als Krankheitsverursacher zu betrachten, sind viele, einschließlich derjenigen, die sich in unserem Darm befinden, so vorteilhaft, dass wir ohne sie nicht überleben können. Neben anderen Funktionen ist das Darmmikrobiom entscheidend für die Nährstoffaufnahme, die Immunfunktion und die Aufrechterhaltung eines gesunden Darms.¹

Das Darmmikrobiom ernährt sich von dem, was wir essen, und was von unserem menschlichen Körper nicht vollständig verdaut werden kann. Einige Bakterien können beispielsweise Kohlenhydrate „essen“, die unser Verdauungssystem nicht abbauen kann (z. B. Ballaststoffe). Dieser Prozess produziert verschiedene chemische Verbindungen, die menschliche Zellen für nützliche Zwecke verwenden können, wie kurzkettige Fettsäuren, die für die Erhaltung der Gesundheit der Zellen im Darm, die Regulierung des Immunsystems und die Verringerung von Entzündungen wichtig sind.² Es gibt jedoch einen Haken, weil sich nicht jede Mikrobe von den gleichen Nährstoffen ernähren kann. Je nachdem, was wir essen (z. B. mehr Kohlenhydrate oder mehr Proteine), werden wir bestimmte Mikroben gegenüber anderen bevorzugen und die Aktivität und Zusammensetzung unseres Mikrobioms verändern.³

Was ist personalisierte Ernährung?

Personalisierte Ernährung ist ein maßgeschneiderter Ansatz, der die spezifischen Ernährungsbedürfnisse, Vorlieben und Ziele einer Person berücksichtigt. Sie unterscheidet sich von traditionellen Ernährungsempfehlungen, die auf bevölkerungsweiten Studien basieren und verallgemeinerbare Assoziationen zwischen Lebensmitteln und der menschlichen Gesundheit identifizieren.⁴ 

Personalisierte Ernährung nimmt zur Kenntnis, dass einheitliche Ernährungsrichtlinien möglicherweise nicht für jeden wirksam sind. Stattdessen kann ein maßgeschneiderter Ansatz den Menschen helfen, fundiertere Ernährungsentscheidungen zu treffen, die ihren individuellen Bedürfnissen und Zielen entsprechen. Ziel ist es daher, für jede Person eine bestimmte Ernährung anzubieten, die biologische Daten wie Genetik, Alter, Gewicht und Geschlecht sowie Ernährungszustand, Lebensmittelpräferenzen, Allergien oder Unverträglichkeiten sowie kulturelle, religiöse und soziale Faktoren berücksichtigt. Durch die Kombination dieser Informationen mit technologischen Fortschritten wie Gentests und tragbaren Geräten zielt die personalisierte Ernährung darauf ab, maßgeschneiderte Ernährungsempfehlungen zu liefern, die für jede Person sowohl effektiv als auch praktisch sind, um es ihnen letztendlich zu erleichtern, sich langfristig an gesunde Ernährungsgewohnheiten zu halten.⁵

Wenn es um das Darmmikrobiom geht, beeinflussen verschiedene Faktoren seine Zusammensetzung und Funktion, einschließlich Ernährung, Genetik und Lebensstil. Personalisierte Ernährung kann verwendet werden, um die Zusammensetzung vorhandener Arten zu beeinflussen, indem das Wachstum nützlicher Bakterien durch den Verzehr bestimmter Nährstoffe und bioaktiver Stoffe gefördert wird. Diese finden sich in Lebensmitteln wie Obst und Gemüse, aber auch in sogenannten „funktionellen Lebensmitteln".

Was sind funktionelle Lebensmittel und wie beeinflussen sie unser Darmmikrobiom?

Funktionelle Lebensmittel sind eine Kategorie von Produkten, die entwickelt wurden, um spezifische gesundheitliche Vorteile zu fördern. Diese Lebensmittel enthalten in der Regel bioaktive Stoffe wie Antioxidantien oder Präbiotika, die nachweislich auf unterschiedliche Weise die Gesundheit fördern. Funktionelle Lebensmittel können angereicherte Lebensmittel wie Frühstückscerealien und Fruchtsäfte sowie natürlich vorkommende Lebensmittel wie Beeren, Nüsse und fettigen Fisch umfassen.⁶

Die gesundheitsbezogenen Angaben im Zusammenhang mit funktionellen Lebensmitteln basieren auf wissenschaftlichen Erkenntnissen und bedürfen der behördlichen Zulassung. In der Europäischen Union verlangt die Verordnung auch, dass funktionelle Lebensmittel angemessen gekennzeichnet werden, mit klaren und genauen Informationen über ihre ernährungsphysiologischen und funktionellen Eigenschaften. Joghurts mit Probiotika können beispielsweise Aufschriften wie „enthält lebende und aktive Kulturen, die die Gesundheit des Verdauungssystems unterstützen“ oder „kann zur Stärkung der natürlichen Abwehrkräfte Ihres Körpers beitragen“ enthalten. Ein weiteres Beispiel sind angereicherte Cerealien mit bestimmten Vitaminen und Mineralstoffen wie Eisen und Vitamin D, für die gesundheitsbezogene Angaben wie „eine gute Quelle für Vitamin D, das für gesunde Knochen unerlässlich ist“ verwendet werden.^7,8

Beeinflussung des Darmmikrobioms durch funktionelle Lebensmittel

Funktionelle Lebensmittel können eine wichtige Rolle bei der personalisierten Ernährung spielen, indem sie das Wachstum nützlicher Darmbakterien fördern. So haben beispielsweise Studien des EU-Projekts Stance4Health gezeigt, dass Tannine, eine Gruppe bioaktiver Stoffe, die in einigen Obst- und Gemüsesorten wie Trauben, Beeren oder Granatäpfeln enthalten sind, das Wachstum gesunder Darmbakterien fördern. Möglicherweise kennen Sie sie aufgrund ihres adstringierenden Geschmacks, des trockenen und runzelnden Gefühls im Mund beim Verzehr bestimmter Lebensmittel und Getränke wie Rotwein oder Tee. Pflanzen produzieren Tannine als natürlichen Abwehrmechanismus gegen Angreifer wie Insekten, Pilze und Bakterien. Zusätzlich zu dieser Funktion wurde festgestellt, dass Tannine antimikrobielle Eigenschaften besitzen, die dazu beitragen, das Wachstum und die Ausbreitung bestimmter Arten von Bakterien und Pilzen zu verhindern.

Jüngste laborbasierte Untersuchungen des Stance4Health-Projekts legen nahe, dass die Anreicherung von Lebensmitteln mit Tanninextrakten die Mikrobiota positiv beeinflussen und möglicherweise die Gesundheit fördern könnten. Wenn Menschen Tannine konsumieren, werden sie während der Verdauung nicht vollständig abgebaut, und einige können den Dickdarm erreichen. Dort werden sie zu einer Nahrungsquelle für nützliche Darmbakterien, die als Präbiotikum wirken und möglicherweise die Darmgesundheit fördern.⁹ Im Projekt wurden eine Reihe von Keksen und Nahrungsergänzungsmitteln entwickelt, die Tannine und andere Stoffe enthalten, die das Darmmikrobiom positiv beeinflussen können.

Einschränkungen und Herausforderungen der personalisierten Ernährung

Während personalisierte Ernährung ein wertvolles Instrument sein kann, um Gesundheit und Wohlbefinden durch Ernährung und die Beeinflussung des Darmmikrobioms zu fördern, gibt es mehrere Einschränkungen und Herausforderungen, die es zu berücksichtigen gilt. Erstens befindet sich der Bereich der Darmmikrobiom-Forschung noch in einem frühen Stadium, und wir müssen noch viel über die komplexen Wechselwirkungen zwischen Ernährung, Darmmikrobiom und allgemeiner Gesundheit lernen. Zweitens kann die Kommerzialisierung der personalisierten Ernährung problematisch sein, da sie dem Gewinn Vorrang vor den gesundheitlichen Folgen einräumen könnte. Es ist wichtig, sich vor Augen zu führen, dass kein einziges funktionelles Lebensmittel eine ausgewogene und abwechslungsreiche Ernährung ersetzen kann. Personalisierte Ernährungsdienste sollten evidenzbasiert sein und den Verbraucher:innen präzise, unvoreingenommene Informationen liefern.¹⁰

Ein weiterer wichtiger Aspekt, den es zu berücksichtigen gilt, sind die ethischen Auswirkungen. Genetische Informationen sind sensibel, und andere von Verbraucher:innen bereitgestellte Daten wie Geschlecht, sozioökonomischer Status und religiöse Überzeugungen müssen ebenfalls geschützt werden. Daher erfordert eine personalisierte Ernährung einen rechtlichen und ethischen Regelungsrahmen, um den Verbraucherschutz zu gewährleisten. Dies ist wichtig, da es für die Verbraucher:innen erforderlich ist, Standards und Leitlinien für den Datenschutz, die Einwilligungserklärung und die Transparenz festzulegen, damit sie sich bei der Nutzung personalisierter Ernährungsdienste sicher fühlen.⁵ 

Fazit

Das Darmmikrobiom spielt eine entscheidende Rolle für unsere allgemeine Gesundheit und unser Wohlbefinden, und die personalisierte Ernährung kann ein wertvolles Instrument zur Beeinflussung des Darmmikrobioms sein. Indem wir funktionelle Lebensmittel in unsere Ernährung integrieren, können wir potenziell das Wachstum nützlicher Bakterien in unserem Darm positiv beeinflussen. Es ist jedoch wichtig, daran zu denken, dass eine personalisierte Ernährung in Verbindung mit einer ausgewogenen und abwechslungsreichen Ernährung verwendet werden sollte und dass mehr Forschung erforderlich ist, um den Zusammenhang zwischen Ernährung, dem Darmmikrobiom und der allgemeinen Gesundheit vollständig zu verstehen.

Verweise

1. Ding RX, et al. (2019). Revisit gut microbiota and its impact on human health and disease. Journal of Food and Drug Analysis 27(3):623-631.
2. Rinninella E, et al. (2019). What is the Healthy Gut Microbiota Composition? A Changing Ecosystem across Age, Environment, Diet, and Diseases. Microorganisms 7(1), 14.
3. Aguirre M, et al. (2016). Diet drives quick changes in the metabolic activity and composition of human gut microbiota in a validated in vitro gut model. Research in Microbiology 167(2):114-125.
4. Ordovas JM, et al. (2018). Personalised nutrition and health. BMJ (Clinical research ed.) 361:bmj.k2173.
5. Stance4Health website, Smart Personalised Nutrition. Retrieved May 1, 2023.
6. Hasler CM (2002). Functional Foods: Benefits, Concerns and Challenges—A Position Paper from the American Council on Science and Health. The Journal of Nutrition 132(12):3772-3781.
7. European Commission website, Questions and Answers on the list of Permitted Health Claims. Retrieved May 11, 2023.
8. European Commission website, EU Register on nutrition and health claims. Retrieved May 11, 2023.
9. Molino S, et al. (2021). Enrichment of Food With Tannin Extracts Promotes Healthy Changes in the Human Gut Microbiota. Frontiers in Microbiology 12.
10. Verma M, et al. (2018). Challenges in Personalized Nutrition and Health. Frontiers in Nutrition, 5.