Fokus: Essen statt Pillen

Zu viel Fett, zu viel Zucker bei zu wenig Bewegung: Essen heute ¨C so scheint es zumindest in den entwickelten L?ndern ¨C macht krank. ?bergewicht, Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebsleiden nehmen zu und verursachen Gesundheitskosten in Milliardenh?he. Demgegen¨¹ber steht ein Traum: Lebensmittel, die nicht nur gut schmecken und gut bekommen, sondern die sogar Krankheiten verhindern oder heilen helfen k?nnen. Essen als Medizin: Glaubt man den Versprechungen der Werbung und den Produktdeklarationen auf Joghurts, Margarinen und Co., so ist dieser Traum bereits wahr geworden. In den Regalen der Superm?rkte stehen mehr und mehr Lebensmittel, denen gesundheitsf?rdernde Substanzen zugesetzt wurden. Functional Food verspricht auch ein Milliardengesch?ft zu werden.

Gesundheit essen ¨C neu ist die Idee nicht. In der Schweiz wurde sie schon vor ¨¹ber 100 Jahren, wenn nicht erfunden, so doch nachhaltig eingef¨¹hrt. Im Jahr 1900 entwickelte der Schweizer Arzt Maximilian Bircher-Benner eine Mahlzeit, die aus wenig anderem als ungekochten Haferflocken, geriebenen ?pfeln und N¨¹ssen bestand ¨C das Bircherm¨¹esli. F¨¹r viele seiner wohlstandsgesch?digten Luxuspatienten, die in seine Klinik am Z¨¹richberg pilgerten, war diese Speise zun?chst ein echter Schock ¨C f¨¹r die Bekehrten wurde das Bircherm¨¹esli fast eine Religion.

Hafer als Superfood

Dass diese Rohkostdi?t nicht jedermanns Sache ist, versteht Laura Nystr?m, Professorin am Institut f¨¹r Lebensmittelwissenschaft, Ern?hrung und Gesundheit der ETH Z¨¹rich. Dennoch hat es ihr ein Element des Bircher-M¨¹eslis besonders angetan: ?Wir forschen intensiv an einem der Inhaltsstoffe von Hafer?, erkl?rt die Wissenschaftlerin. Der Stoff heisst Beta-Glucan und gilt als eine der Pflanzenfasern mit den vielversprechendsten positiven Auswirkungen auf die Gesundheit. Beta-Glucan hilft zum Beispiel, so die Forschung, den Cholesterinspiegel zu senken ¨C die Ursache f¨¹r viele Herzkrankheiten. Es verz?gert den Anstieg des Blutzuckerspiegels nach einer Mahlzeit und l?sst ihn gleichzeitig langsamer absinken ¨C gute Nachrichten f¨¹r Diabetes-gef?hrdete und alle, die mit Heisshungerattacken und ?bergewicht zu k?mpfen haben. Und nicht zuletzt reguliert die Pflanzenfaser als Ballaststoff die Verdauung und k?nnte so das Risiko, an Darmkrebs zu erkranken, senken. Kurz: ?Beta-Glucan ist wirklich ein Supernahrungsbestandteil in Bezug auf die Gesundheitsf?rderung?, ist Nystr?m ¨¹berzeugt. Und Hafer enth?lt, im Vergleich zu anderen m?glichen pflanzlichen Lieferanten, besonders viel dieses Superstoffs, n?mlich etwa f¨¹nf- bis achtmal so viel wie beispielsweise Roggen.

Das t?gliche Bircherm¨¹esli ist demnach keine schlechte Idee, meint die Forscherin. Nur, damit die f¨¹r viele Wirkungen notwendige Menge Beta-Glucan aufgenommen wird, m¨¹sste man extrem viel Bircherm¨¹esli essen. Vieles h?ngt zudem davon ab, in welcher Verarbeitungs- und Zubereitungsform und in welchen Kombinationen das Beta-Glucan aufgenommen wird. Verarbeitungsprozesse wie das Mahlen, Backen, Kochen haben einen grossen Einfluss auf die Wirksamkeit, ?oft einen negativen?, sagt Nystr?m. ?Wann Beta-Glucan wie wirkt, muss noch viel genauer erforscht werden.?

Man weiss inzwischen, dass Beta-Glucan l?slich sein muss und eine bestimmte molekulare Masse aufweisen sollte, um physiologisch aktiv zu sein. In Verbindung mit Wasser wird Beta-Glucan viskos. Genau diese Eigenschaft sorgt daf¨¹r, dass es die Poren der Darmw?nde nicht passieren kann. Die Poren werden dadurch quasi blockiert und es kann somit weniger Cholesterin ¨¹ber den Darm aufgenommen werden. Beta-Glucan verliert jedoch seine cholesterinsenkenden Eigenschaften und seine Viskosit?t, wenn es mit Enzymen behandelt wird.

Von Oxidationsprozessen, die, wie Nystr?m und ihre Kollegen feststellten, bei der Nahrungsmittelverarbeitung auftreten, bef¨¹rchtete man bisher vor allem negative Auswirkungen. Andere Forschungen lassen jedoch vermuten, dass bestimmte Formen von Oxidation die gesundheitsf?rdernden F?higkeiten von Beta-Glucan auch erweitern k?nnen. ?Damit er?ffnete sich ein ganz neues Forschungsfeld?, sagt die Wissenschaftlerin.

Es lohnt sich also, die scheinbar so simple Pflanzenfaser genauer anzuschauen. Und genau das tun Nystr?m und ihr Team. ?Nat¨¹rlich kochen wir keinen Haferbrei im Labor?, erkl?rt Nystr?m. Vielmehr wird unter kontrollierten Bedingungen im Reagenzglas gemessen. Mittels Fl¨¹ssigchromatografie und Massenspektrometrie versuchen die Wissenschaftler jenen kleinsten Ver?nderungen auf molekularer Ebene auf die Spur zu kommen, die f¨¹r bestimmte Wirkungen verantwortlich sind.

Das gleicht der Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Das Beta-Glucan-Molek¨¹l besteht oft aus mehr als 10 000 Zuckereinheiten ¨C eine winzige Ver?nderung hier oder dort kann vieles bewirken. ?Und genau diese Ver?nderungen versuchen wir dingfest zu machen?, sagt Nystr?m. ?Dank hochsensitiver Methoden k?nnen wir heute die eine Ver?nderung, die etwas bewirkt, erkennen?.

Die Schweiz war nicht nur Pionierin in Sachen Bircher-M¨¹esli, auch in Bezug auf die Anerkennung von Beta-Glucan als gesundheitsf?rdernder Zusatzstoff durch die europ?ische Lebensmittelbeh?rde EFSA waren Schweizer, so zum Beispiel das in Zug lokalisierte Unternehmen Crea-Nutrition (heute zu DSM geh?rend), treibende Kraft. Beta-Glucan ist inzwischen vom Bundesamt f¨¹r Gesundheit und von der EFSA anerkannt. In Schweizer Superm?rkten findet man seit 2012 entsprechende Produkte: Fr¨¹hst¨¹ckscerealien und verschiedene Backwaren werden mit Beta-Glucan angereichert. Produkte, nicht notwendigerweise f¨¹r jedermann, aber hilfreich f¨¹r diejenigen, die zur Risikogruppe potenzieller Herz- oder Diabetespatienten geh?ren oder bei denen bereits entsprechende Krankheiten diagnostiziert sind, findet Nystr?m. Gesundheitsbewusst essen ist f¨¹r die geb¨¹rtige Finnin eine Selbstverst?ndlichkeit, und Functional Food k?nne dabei eine wichtige Rolle spielen.

Gesund mit Bakterien

Schon wesentlich l?nger, n?mlich seit mehr als 15 Jahren, finden Konsumentinnen und Konsumenten eine andere Form von Functional Food, so genannte probiotische Lebensmittel, in den Regalen. Am bekanntesten sind Joghurts und Joghurtdrinks, die mit spezifischen Bakterienkulturen angereichert werden, die sich positiv auf die Gesundheit aus?wirken k?nnen. Verdauungsf?rdernde Wirkung und eine St?rkung des Immunsysstems sind einige der damit verbundenen Versprechen.

Doch was unterscheidet die Produkte eigentlich von einem normalen Joghurt, der schliesslich auch durch Bakterienkultur entsteht? ?Probiotisch sind die Produkte dann, wenn die Bakterienzellen nicht nur die Joghurtproduktion und -lagerung ¨¹berleben, sondern auch Magens?fte und Verdauungsprozesse im Darm lebend ¨¹berstehen und dort ihre Wirkung entfalten?, erl?utert Professor Christophe Lacroix, Spezialist f¨¹r funktionelle Mikroorganismen. Seine Gruppe f¨¹r Lebensmittel-Biotechnologie untersucht Bakterien und Pilze aus Lebensmittel?kosystemen, um ihre Rolle in Nahrungsmitteln und m?gliche Effekte im Darm von Mensch und Tier zu erforschen.

Lacroix sieht seinen Arbeitsschwerpunkt nicht in erster Linie in der Herstellung von Functional Food. ?Ein Teil unserer Arbeit besteht darin, funktionelle Mikroorganismen, welche die Qualit?t, Sicherheit und Gesundheit hochwertiger Nahrungsmittel verbessern, zu finden und zu charakterisieren.? Viele seiner Mikroorganismen helfen prim?r, Lebensmittel haltbarer und sicherer zu machen. Zum Beispiel werden Kulturen von Laktobazillen und Propionibakterien dazu verwendet, um die Schimmelbildung in Fruchtjoghurts oder die Ausbreitung von anderen qualit?ts- und gesundheitssch?dlichen Mikroorganismen in K?se oder Wurst zu vermindern. Das freut nicht nur Ladenbesitzer und Konsumenten hier bei uns. Lacroix und seine Mitarbeiter untersuchen auch die mikrobielle Zusammensetzung von traditionellen fermentierten afrikanischen Lebensmitteln, um sie haltbarer und sicherer zu machen. Denn auch in Afrika ist der Weg vom Acker auf den Herd l?nger geworden.

Komplexes Universum Darm

Probiotische Bakterienkulturen k?nnen auch, davon ist Lacroix ¨¹berzeugt, einen direkten Beitrag zur Gesundheit leisten. Das aber nur, wenn sie sehr gezielt eingesetzt werden, erl?utert der Forscher. Und das sei ziemlich kompliziert. Schliesslich ist der Darm ein Universum mit Billionen von Mikroorganismen, die in engem Kontakt mit den Zellen des Darmepithels stehen und perfekt zusammenarbeiten m¨¹ssen, wenn der Mensch gesund sein soll. ?Diesem Universum neue Elemente hinzuzuf¨¹gen, kann ungeahnte Folgen haben.?

Lacroix hat beispielsweise gemeinsam mit der ETH-Forschungsgruppe Human Nutrition von Michael Zimmermann nach Wegen gesucht, die Eisenversorgung von Frauen und Kindern in Afrika, die h?ufig unter Eisenmangel leiden, sicherer zu machen. Denn Studien zeigten, dass sich f¨¹r Menschen in Gegenden, in denen Durchfallerreger h?ufig vorkommen, das Risiko an Durchfall zu erkranken noch erh?hte, wenn ihnen Eisensupplemente verabreicht wurden. Lacroix und die Human-Nutrition-Gruppe waren die ersten, die sich genauer anschauten, wie sich Eisen auf die Mikroorganismen im Darm von Kindern in Afrika in Regionen mit unterschiedlichen Hygienestandards auswirkt.

F¨¹r weitere Versuche ahmten sie die Vorg?nge im Darm systematisch im Reagenzglas nach, in so genannten In-vitro-Darmfermentationsmodellen, die sie mit Zellmodellen kombinierten. Studien an Ratten folgten, um den Effekt von Eisen auf die Zusammensetzung und die metabolische Aktivit?t der Darmflora genauer zu untersuchen und um herauszufinden, wie der Darm darauf reagiert. Die Forscher verglichen die Resultate mit den Daten von Humanstudien, die in Zusammenarbeit mit der Human-Nutrition-Gruppe in C?te d¡¯Ivoire, Kenia und S¨¹dafrika durchgef¨¹hrt wurden. So konnten sie zeigen, dass Eisen auch ein bedeutender Faktor f¨¹r die Produktion von Butyrat in der Darmflora ist, ein wichtiger N?hrstoff f¨¹r Darmzellen mit vielen zellregulierenden Funktionen.

Jetzt entwickeln die Forscher zusammen mit der Industrie ein Konzept, wie Babys in Afrika mit Eisen versorgt werden k?nnten, ohne dass Krankheitserreger gef?rdert werden. In einer kombinierten Strategie soll einerseits die notwendige Eisenversorgung sichergestellt werden, andererseits sollen ?gute? Mikroorganismen, spezielle Bifidusbakterien, im Darm gef?rdert werden, die die Krankheitserreger in Schach halten und die Darmflora stabilisieren k?nnen. ?Dies ist, wenn Sie so wollen, eine besondere Form von Functional Food?, sagt Lacroix, ?aber gezielt entwickelt f¨¹r eine genau spezifizierte Gruppe mit genau definierten Wirkungen.? Und es ist nicht als Nahrungsmittel oder Teil von k¨¹nstlicher Babymilch gedacht, sondern als Supplement f¨¹r die F?rderung der Darmgesundheit w?hrend der Behandlung mit Eisenpr?paraten.

?Ausgew?hlte probiotische Bakterienst?mme k?nnten auch f¨¹r die Vorbeugung oder Behandlung anderer Erkrankungen n¨¹tzlich sein?, sagt Lacroix. So erforscht seine Forschungsgruppe einen Bakterienstamm, der das Potenzial hat, Infektionen mit Clostridium difficile, einem Durchfallerreger, der vor allem f¨¹r ?ltere Personen gef?hrlich ist, zu verhindern oder abzuschw?chen. Und sie entwickelt eine Methode, um Salmonelleninfektionen bei Tieren durch die F¨¹tterung von speziellen Bakterien anstelle von Antibiotika zu verhindern.

In solchen Anwendungen sieht der Forscher grosses Potenzial. Im Krankheitsfall w¨¹rde er nicht z?gern, die Therapie gezielt mit spezifischen probiotischen Bakterienst?mmen zu unterst¨¹tzen, wenn die Wirkungsmechanismen wissenschaftlich untersucht sind. Die Vorstellung, Nahrung nur noch als aus Funktionalit?ten zusammengesetzte Mixtur zu sehen, ist ihm jedoch ein Graus. ?Nahrung ist auch wesentlich Genuss!? Spezielle Nahrungsmittel f¨¹r Menschen mit bestimmten Defiziten seien notwendig, beispielsweise f¨¹r Menschen mit Erkrankungen des Darms. Er pers?nlich, sagt Lacroix, brauche wie die meisten gesunden Normalb¨¹rger mit einem gesundheitsf?rdernden Lebensstil in unserer entwickelten Welt Functional Food eigentlich nicht. ?Wir haben alle M?glichkeiten, uns frisch, gesund, abwechslungsreich und mit Genuss zu ern?hren, und ich hoffe, dass dies auch in Zukunft so sein wird.?