Polyphenole und Ballaststoffe unterstützen probiotische Bakterien
Traditionell bei Erkältungen verwendet, erfahren Holunderbeeren ein neues Einsatzgebiet: Wie eine aktuelle Studie zeigte, regt ein polyphenolreicher Holunderextrakt das Wachstum von Akkermansia-Bakterien an. Diese stimulieren die Regeneration der Mucosa und tragen dazu bei, dass die Darmbarriere intakt bleibt. Damit wirken Polyphenole ähnlich wie Präbiotika und fungieren als Substrat für die Darmbakterien. Die für uns unverdaulichen Pflanzenstoffe fördern ein optimales Milieu im Darm und sind Teil einer gesundheitsbewussten Ernährung…
Ein gesundes Mikrobiom besteht aus einer Vielzahl von Bakterienstämmen. Diese bilden Stoffwechselprodukte, die vorteilhaft für den Wirt sind, darunter auch Buttersäure. Butyrat stabilisiert die Darmbarriere und reguliert damit indirekt das Immunsystem. Erwünschte Nährböden für gesundheitsfördernde Bakterien sind Ballaststoffe, Präbiotika und pflanzliche Polyphenole. Die ringförmigen Moleküle werden im Dünndarm nicht resorbiert, sondern mit bakterieller Hilfe im Dickdarm abgebaut. Damit könnten Polyphenole die Kriterien für Präbiotika erfüllen (1). Diese werden definiert als “Substrate, die selektiv von Wirts-Mikroorganismen genutzt werden und einen gesundheitlichen Nutzen verleihen“. Interessanterweise gibt es Zusammenhänge zwischen Präbiotika, den Mikrobiota und der Wirtsgesundheit, was sich bei Erkrankungen von Stoffwechsel, Darm, Leber und Gefäßen, von Atemwegen und zentralem Nervensystem zeigt (Abbildung).
Abb. 1 Präbiotika und Polyphenole wirken auf die Mikrobiota im Darm und beeinflussen Gesundheit und Krankheit
Wie sich ein polyphenolreicher Extrakt auf die Vielfalt der Darmbakterien auswirkt, untersuchten Internisten der Universitäten Innsbruck und Linz bei 30 jungen und gesunden Personen. Und stellten sich dabei folgende Fragen: Welche Species nahmen zu? Wie fühlten sich die Teilnehmer während der Studie? Und schließlich: Gibt es ein Ernährungsmuster, welches schützende Bakterien fördert?
Die Eldergut- Studie
Eingesetzt wurde ein gereinigter Extrakt aus europäischen schwarzen Holunderbeeren, mit einem standardisierten Gehalt an Polyphenolen (18%, entsprechend 30 Gramm Rohfrucht) und Anthocyaninen (14%). Die Studie lief über drei Phasen (Basislinie, Intervention, Auswaschphase) zu jeweils drei Wochen. Während der Intervention nahmen die Teilnehmer täglich 2 Kapseln mit je 300 Milligramm Holunderextrakt (ElderCraftR) ein. Gesundheit und Lebensqualität wurde in einer visuellen Analogskala eingeschätzt und ein Symptomfragebogen zu Verdauung, Stuhlgang und unerwünschten Wirkungen ausgefüllt. Wöchentlich wurden Proben von Speichel, Urin und Faeces genommen, und zu Beginn jeder Phase eine Blutprobe. Das Mikrobiom wurde mit der 16S Amplicon Metagenomik-Technik untersucht. Die Ausgangsdaten im Ernährungsfragebogen ergaben ein ausgewogenes Ernährungsmuster der Teilnehmer.
Darm-Mikrobiom neu zusammengesetzt
Der Polyphenol-Extrakt war gut verträglich, und alle Teilnehmer schätzten ihre Gesundheit und Lebensqualität im oberen Drittel der Skala ein. Unmittelbar nach Beginn und nach Ende der Intervention fiel eine deutliche Verschiebung in den Diversitätsindices der Bakterien auf, die Häufigkeit der Species veränderte sich im Laufe der Zeit.
Innerhalb der Supplementations-Gruppe nahm die a-Diversität, die Artenvielfalt in einer Probe, in der ersten Woche deutlich zu. Die Anzahl der Species stieg von Beginn bis zum Ende der 4. Woche leicht an, wobei die Zahlen sehr stark schwankten (von 623,4
92 Bakterienarten konnten identifiziert werden, die das Mikrobiom verbessern, darunter Bacteroides und Akkermansia. Besonders bemerkenswert bei Akkermansia war die dreifache Zunahme in der vierten Studienwoche; hier zeigte sich eine signifikante Assoziation mit dem täglichen Verzehr von pflanzlichen Ölen. Andere Ernährungsmuster wirkten sich nicht auf Art oder Anzahl der Bakterien aus, resümierten die Mediziner um Simon Reider im „Journal of Personalized Medicine“.
Ein gutes Team: Akkermansia und Faecalibacterium
Drei bis fünf Prozent aller Darmbakterien gehören zur Gattung Akkermansia. Die Art A. muciniphila lebt kommensalisch und ernährt sich vom Mucus der Darmschleimhaut. Dieser wird zu den kurzkettigen Fettsäuren Essigsäure und Propionsäure abgebaut. Dadurch stimuliert das Bakterium die Regeneration des Darmepithels und stabilisiert das Milieu im Darm. Akkermansia sorgt also dafür, dass sich die schleimbildenden Epithelzellen verdichten und die Mucosa vital bleibt.
Bei einer Ernährung, die viele Polyphenole enthält, blüht Akkermansia regelrecht auf. Ob das Bakterium selbst abbauende Enzyme besitzt, ist unklar. Gesichert ist, dass sich andere Bakterien von ihren Stoffwechselprodukten ernähren, so auch Faecalibacterium prausnitzii. F. prausnitzii bildet Buttersäure, welche die Epithelzellen mit Energie versorgt und die Schleimbildung fördert. Butyrat stärkt gleichzeitig die Darmbarriere, trägt zu einem sauren Milieu bei und wirkt positiv auf verschiedene Stoffwechselparameter des Wirtes.
Intakte Darmbarriere
Interessanterweise werden bei Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen oder metabolischem Syndrom bzw. Typ-2 Diabetes weniger Akkermansia-Bakterien gefunden als bei Gesunden. Weil Akkermansia fehlt, so vermutet man, erhöht sich die Durchlässigkeit der Darmbarriere, so dass mehr entzündungsfördernde Lipopolysaccharide ins Blut gelangen. Wie genau das Bakterium hier eingreift, weiß man nicht, möglicherweise spielen Endocannabinoide eine Rolle, welche die Entzündungsreaktionen im Darm kontrollieren. Man stellt sich auch vor, dass A. muciniphila im Darm die Bildung von antidiabetischen Hormonen (wie Glucagon-like peptide-2) fördert.
Seit das ovale und unbegeißelte Bakterium Anfang der 2000er Jahre von belgischen Forschern entdeckt wurde, zeigten viele Studien einen Zusammenhang zwischen einer abnehmenden Anzahl von Akkermansia und einer Vielzahl von Erkrankungen, unter anderem von Adipositas, Diabetes und Entzündungen. Ging man zuerst von einer einfachen Assoziation aus, gibt es mittlerweile Hinweise auf eine kausale Beziehung. Damit verbessert der Darmsymbiont A. muciniphila die Gesundheit, resümieren Mikrobiologen und Ernährungswissenschaftler aus Belgien, den Niederlanden und Finnland in einem Übersichtsbeitrag in „Nature Reviews of Gastroenterolgy and Hepatology“.
„Akkermansia erhält die gesunde Darmbarriere, reguliert die Immunität und limitiert den Ausbruch einer Entzündung, welche die Hauptursache für zahlreiche Erkrankungen ist“
Was Holunderbeeren enthalten
Der europäische schwarze Holunder (Sambucus nigra, Sorte ‘Haschberg‘) ist ein breitbuschiger Großstrauch, der bis zu 10 Meter Höhe erreichen kann. Er bildet cremeweiße, stark duftenden Blütendolden und kleine, violett-schwarze, runde Früchte. Diese gehören botanisch zu den Steinfrüchten, sind also streng genommen keine Beeren. Die Früchte sind besonders reich an dunkelrot bis violetten Farbstoffen, den Anthocyaninen. 100 Gramm Holunderbeeren können bis zu 1.375 Milligramm Anthocyanine enthalten. Daneben auch Polyphenole wie Flavonoide und Flavonole.
Dank dieser Inhaltsstoffe wirkt die Holunderbeere stark antioxidativ. Weil natürliche, gesundheitsfördernde Nahrungsmittel zunehmend Beachtung erfahren, passt der Holunder mit seinen natürlichen Bestandteilen perfekt in diesen Trend. So wird seine Bedeutung als heilsamer Bestandteil einer gesunden Ernährung weiter zunehmen, fassen die Lebenswissenschaftler der Universität Poznan in Polen in einem Review zusammen.
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Zu wenig Ballaststoffe
Zu einer gesunden Ernährung gehören auch Ballaststoffe. Die Nahrungsfasern, die im Dünndarm nicht abgebaut werden können, gelangen unverdaut in den Dickdarm. Dennoch haben Faserstoffe Einfluss auf den gesamten Magen-Darm-Trakt: auf die Transitzeit der Nahrung, auf Volumen und Konsistenz des Stuhls und auf die Häufigkeit der Darmentleerung. Dazu kommt eine sättigende Wirkung, eine veränderte Nährstoffresorption und auch eine präbiotische Wirkung, weil Ballaststoffe von einigen Darmbakterien zu kurzkettigen Fettsäuren abgebaut werden. Ein Gramm fermentierbare Pflanzenfasern liefert 0,5 bis 0,6 Gramm kurzkettige Fettsäuren. Werden diese vom Darmepithel aufgenommen, regulieren sie die Proliferation und Differenzierung der Zellen und erhalten die Integrität der Darmschleimhaut. So wirken sich Faserstoffe nicht nur auf die Diversität des Mikrobioms aus, sondern auch direkt auf die Darmschleimhaut.
Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt, sich überwiegend pflanzlich und ballaststoffreich zu ernähren (7). Doch nach den Daten der Nationalen Verzehrstudie II aus dem Jahr 2008 lag die durchschnittliche Ballaststoff-Zufuhr bei 18 bis 19 Gramm pro Tag und damit unterhalb der empfohlenen 30 Gramm. Die unentbehrlichen Fasern, die von der Struktur her zu den Kohlenhydraten gehören, sind enthalten in Vollkorngetreide, Hülsenfrüchten, Gemüsepaprika, Karotten, Brokkoli, Rhabarber, Steinpilzen, Pfifferlingen sowie in Birnen und Beeren.
Pflanzliche Wirkstoffe schützen die Mucosa
In dem Nahrungsergänzungsmittel rubyniRMucosa sind Ballaststoffe, Vitamine, Pflanzenextrakte und Calcium kombiniert: Edelholunderbeeren (Sambucus niger, Sorte Haschberg, mit 15% Anthocyanen) aus europäischem biologischem Anbau, Kiwifruchtfasern (aus der goldenen Kiwi, Actinida chinensis, durch Schockgefrieren hergestellt; die Fasern sind frei von Hauptallergen und daher besser verträglich), dazu Akazienfasern und resistentes, d.h. unverdauliches Maltodextrin. Außerdem Qinoakeimlingpulver (Chenopodium quinoa, eine Quelle für B-Vitamine und Calcium), L-Glutamin (pflanzlich-fermentativ hergestellt) sowie Cholecalciferol aus Algen. Das Präparat ist 100% vegan, gluten- und lactosefrei. Es wird empfohlen, täglich 3 Sachets spätestens ½ Stunde vor einer Mahlzeit mit 200 ml Wasser einzunehmen. Wichtig: Verzehrt man Ballaststoffe, sollte man über den Tag verteilt genügend Wasser trinken.
Fazit
Ernährung heute ist weit mehr als die reine Nahrungsaufnahme, denn Gesundheitstrends bestimmen die Auswahl der Nahrungsmittel. Dennoch werden in Europa weniger Ballaststoffe aufgenommen als empfohlen. Daraus kann sich eine Dysbiose entwickeln, mit einem Verlust der mikrobiellen Diversität und einem Rückgang der nützlichen Bakterien. Will man die Darmflora grundlegend beeinflussen, gelingt das durch eine langfristige Ernährungsumstellung. Diese wirkt sich bis auf die Genom-Ebene der Darmbakterien mit ihren vielfältigen Stoffwechselaktivitäten aus.
Supplementiert man dazu noch Polyphenole mit Ballaststoffen, kann eine präbiotische Wirkung erzielt werden. Polyphenole wirken antioxidativ und antientzündlich und stimulieren bestimmte Bakterien im Darm. Das gilt auch für die Polyphenole aus Beeren, so die Lebensmitteltechnologen der Universität Cluj-Napoca in Rumänien, welche die probiotischen Species Bifidobacterium, Lactobacillus, Akkermansia unterstützen und im Gegenzug nachteilige Arten verringern.
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