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Ingwer und das Mikrobiom

… wie die Moleküle des Wurzelgewächses die Zusammensetzung der Bakterien im Darm beeinflussen.

Ingwer ist nicht nur in der Küche beliebt, wo sein würziges Aroma verschiedenste Gerichte verfeinert. Auch in der Medizin findet die scharfe Knolle zunehmend Beachtung. Vor allem bei Erkältungen wird oft auf Ingwer – aufgrund dessen stimulierender Wirkung auf das Immunsystem – zurückgegriffen.

Ingwer ist reich an ätherischen Ölen und Scharfstoffen und liefert ebenso Vitamine und Mineralstoffe wie Vitamin C, Magnesium, Kalium, Kalzium und Eisen.

Mikrobiologen der Universität von Louisville in Kentucky untersuchten nun jedoch die genaueren Mechanismen, die erklären sollten, wie sich Ingwer auf die Gesundheit und das Mikrobiom auswirke.

In früheren Studien hatten die Forscher bereits herausgefunden, dass Exosomen-ähnliche Nanopartikel, die aus Pflanzen wie Brokkoli und Ingwer stammen, dazu beitragen können, alkoholbedingte Leberschäden und künstlich hervorgerufene Kolitis (= Darmentzündung) in Mausmodellen zu verhindern.

Eine Skizze des beschriebenen Mechanismus, wie micro-RNAs unsere Darmbakterien beeinflussen. (1)

Exozytose („exo“ = außen) bezeichnet den Vorgang der Abgabe von Stoffen aus dem Intrazellularraum (= innerhalb der Zelle) in den Extrazellularraum (= außerhalb der Zelle). Zu diesem Zweck werden mit Abfallstoffen gefüllte Bläschen abgeschnürt, die sogenannten Exosomen. Das Exosom verhindert ein direktes Aufeinandertreffen zwischen Abfallstoff und Cytoplasma, da auch nicht mehr benötigte Nebenprodukte durchaus noch mit Zellorganellen schädlich interagieren können. Sobald das Exosom auf die Zellmembran trifft, verschmilzt es mit dieser und entleert den Inhalt in den Interzellularraum.

Als die Wissenschaftler nun kürzlich von Ingwer abgeleitete Exosomen-ähnliche Nanopartikel sequenzierten (= Aufklärung der Reihenfolge bestimmter Bausteine), stellten sie fest, dass diese viele microRNAs enthielten. microRNAs sind eine bestimmte Form der einsträngigen RNA in der Zelle, die an der Bildung eines von einem Gen kodierten Genprodukts, vor allem von Proteinen, beteiligt sind.

Dieser Fund veranlasste die Forscher dazu, sich zu fragen, ob die essbare Pflanzen-RNA von Darmbakterien aufgenommen werden und Expression in deren Genen anregen könnte. Expression ist die Art und Weise, wie genetische Information zum Ausdruck kommt und in Erscheinung tritt. Es konnte bereits bewiesen werden, dass menschliche fäkale micro-RNAs dies bei Mäusen tun.

Um alledem auf den Grund zu gehen, wurden die Mäuse mit gereinigten Exosomen-ähnlichen Nanopartikeln aus Ingwer gefüttert. Im Anschluss wurde die Zusammensetzung des Darmmikrobioms analysiert. Vor allem eine erhebliche Zunahme von Lactobacillaceae – einer Familie nützlicher Bakterien, die häufig als Probiotika verwendet werden – in behandelten Mäusen im Vergleich zu Mäusen, denen ein neutrales Medium verabreicht wurde, erwies sich als besonders interessant. Kulturen im Reagenzglas zeigten auch, dass die Nanopartikel das Wachstum von Lactobacillus rhamnosus und mehreren anderen Lactobacillus-Arten förderten.

1: Anhand einer im Mausmodell induzierten Kolitis untersuchten die Forscher die Auswirkungen von aus Ingwer stammenden, exosomenähnlichen Nanopartikeln auf die Darmflora. Das Team stellte fest, dass diese bevorzugt von Lactobacillus-Darmbakterien aufgenommen werden und deren Häufigkeit steigern.
2: Die Partikel enthalten microRNAs, die eine Reihe von Bakteriengenen stimulieren.
3: Insbesondere aktivieren sie einen Signalweg, der zur Expression von Interleukin-22 im Dickdarmschleim führt. Interleukine sind körpereigene Botenstoffe der Zellen des Immunsystems.
4: Es wird angenommen, dass dies die Gewebereparatur und die antimikrobielle Immunität fördert und letztendlich Kolitis-Symptome bei Mäusen verbessert.

(1)

Um im Weiteren herauszufinden, ob dieser Mechanismus eine positive Auswirkung auf die Gesundheit haben könnte, wurde bei Mäusen mit bestimmten Chemikalien eine Kolitis, die zu Geschwüren und Läsionen in der Darmschleimhaut führt, hervorgerufen. Nach dem Verzehr der Ingwer-Nanopartikel zeigten die Mäuse, im Vergleich zu der Kontrollgruppe, welcher durcheinandergemischte Partikel verabreicht wurde, eine Verbesserung ihrer Kolitis-Symptome.

Weitere Experimente deuteten darauf hin, dass die Ingwer-Nanopartikel eine Reihe von Bakteriengenen aktivieren, deren Signalwege die Gewebereparatur an der Darmschleimhaut fördern. Dies könnte der ausschlaggebende Grund für die Linderung der Symptome sein.

Laut den Forschern sind die Ergebnisse Beweis dafür, dass pflanzliche Nanopartikel die Zusammensetzung und Gesundheit unseres Mikrobioms beeinflussen können, was wiederum „einen neuen Ansatz für künftige Studien“ beherbergt.

In der Fachwelt veranschaulichten die Ergebnisse „einen bemerkenswerten Mechanismus dieser Wechselwirkungen zwischen der Ernährung, den Mikroben und dem Wirt“. Viele Studien legen Korrelationen zwischen ernährungsbedingten Eingriffen und Veränderungen im Mikrobiom fest, während aber nur sehr wenige die beteiligten molekularen Mechanismen untersuchen. Deshalb sollte es, auf Anraten der Experten, im Allgemeinen viel mehr Studien wie diese geben.

Selbstgekocht schmeckt’s doch am besten! ?

Besonders in der kalten Jahreszeit ist es wichtig, gut auf dich, deinen Körper und dein Mikrobiom zu schauen, um Erkältungen abzuwehren und dein Immunsystem, sowie deine Bewohner im Darm widerstandsfähig zu halten. Wie wäre es also mit einer leckeren Karotten-Ingwer-Suppe, die zusätzlich viele Ballaststoffe enthält?

Für 4 Portionen benötigst du:

  • 1 EL Kokosöl, oder ein anderes Öl
  • 1 Zwiebel, gehackt
  • 2 Knoblauchzehen, gehackt
  • 30 g Ingwer, gehackt
  • 5 (500g) große Karotten, grob geschnitten
  • 500 ml Gemüsesuppe
  • 1 EL Limettensaft
  • 1 TL Salz
  • Pfeffer zum Würzen

Erhitze Öl in einem großen Topf. Dünste die Zwiebel, Knoblauchzehen und Ingwer für 5 Minuten darin an. Gib die Karotten dazu und röste alles für 3 Minuten an. Dann leere die Gemüsesuppe dazu und lass es mit geschlossenem Deckel für 15 Minuten leicht köcheln. Püriere alles mit einem Mixer oder Pürierstab zu einer Suppe. Würze die Suppe mit Limettensaft, Salz und Pfeffer. Je nach Belieben kannst du die Suppe noch mit etwas (Cashew-)Sahne/Kokosmilch verfeinern. Willst du es etwas weniger würzig, ist die Menge an Ingwer selbstverständlich variabel.

Unsere leckere Karotten-Ingwer-Suppe: Je nach Belieben könnt ihr auch gemeinsam mit den Karotten etwas Kürbis anrösten.

Also, viel Spaß beim Nachkochen und eine schöne Adventszeit! ?
Dein Mikrobiom würde sich sicherlich sehr über eine wohltuende Suppe freuen! Hast du deines denn schon testen lassen?

Publikationen / Sources:

(1) Y. Teng et al., “Plant-derived exosomal microRNAs shape the gut microbiota,” Cell Host Microbe, 24:637–52, 2018.

(2) https://www.the-scientist.com/the-literature/molecules-found-in-ginger-remodel-the-microbiome-65369