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Zucker & Mikrobiom: Die fatalen Auswirkungen

31. Oktober 2020  

Jüngste Studien haben gezeigt, dass eine hohe Aufnahme von Zucker die Häufigkeit von krankheitserregenden Bakterien im Darm erhöht und gleichzeitig die Häufigkeit von unterstützenden Bakterien, wie Bacteroidetes verringert. So kann ein hoher Zuckerkonsum das gesamte Gleichgewicht des Mikrobioms stören. Aber gerade an Tagen wie Halloween, sind wir dazu geneigt Unmengen an süßen Lebensmitteln zu konsumieren.

Natürlich wird ein Tag „Sündigen“ ein gesundes Mikrobiom nicht stark beeinflussen, wichtig ist immer wie wir uns alltäglich ernähren – auf die Balance kommt es an. Dennoch wollen wir dir zeigen, wie sich langfristiger und erhöhter Zuckerkonsum schädlich auf deine Mikrobiomgesundheit auswirken kann. 

Die typische westliche Ernährung

Die typische westliche Ernährung ist gekennzeichnet durch den Verzehr von stark verarbeiteten Lebensmitteln, einer hohen Aufnahme von gesättigten Fettsäuren und Zucker, sowie einer geringen Aufnahme von Gemüse, Obst und Ballaststoffen [1]. Diese Ernährungsgewohnheiten sind, nachweislich mit einem erhöhten Risiko für Stoffwechselstörungen, Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden. Chronische Entzündungen gelten dabei als eine der Schlüsselkomponenten, die an der Ursache dieser Störungen beteiligt sind [1,2,3].

Zu den Folgen einer Fett- und zuckerreichen Ernährung zählen unter anderem eine erhöhte Durchlässigkeit (=Permeabilität) des Darms, was das Eindringen von unerwünschten bakteriellen Giftstoffen in unseren Körper bewirken kann. Bei dieser sogenannten „metabolischen Endotoxinämie“ kommt es zwar nicht zu akuten Erkrankungen, aber zu latenten Entzündungen im Gewebe. Das kann Störungen im Zucker- und Fettstoffwechsel nach sich ziehen [3].

Mikrobielle Veränderungen durch Zuckerkonsum

Was die westliche Ernährung betrifft, so wurden sowohl Fett als auch Zucker in Mäusen in Bezug auf die Durchlässigkeit (Permeabilität) des Darms untersucht. Hohe Nahrungsfette an sich können die Permeabilität des Darms erhöhen, indem sie die Gallensäurekonzentrationen verändern und so eine Barrierestörung bewirken [4]. Kürzlich untersuchten Forscher die Auswirkungen einer Ernährung mit hohem Glukose- oder -fruktosegehalt auf das Darm-Mikrobiom und die Darmdurchlässigkeit sowie auf den Endotoxinspiegel im Blut, die Entzündung und die Fettansammlung in einem Mausmodell [5].

Es wurde festgestellt, dass ein hoher Zuckergehalt in der Nahrung Veränderungen in der Zusammensetzung des Mikrobioms bewirkt, insbesondere eine Verringerung der bakteriellen Vielfalt und der Häufigkeit von Bacteroidetes und eine Erhöhung der Häufigkeit von schädlichen Proteobakterien [5]. Gleichzeitig zeigte die Darmschleimhaut entzündliche Veränderungen und eine beeinträchtigte Widerstandsfähigkeit. Die Tiere entwickelten eine metabolische Endotoxämie und eine Fettleber, während sie normalgewichtig blieben [5].

myBioma zeigt dir, ob deine Bakterien dich bei einer gesunden Darmschleimhaut unterstützen und welche guten oder schlechten Bakerien deinen Darm besiedeln. Erfahre hier mehr über dein eigenes Mikrobiom.

Die Folgen von übermäßigen Zuckerkonsum

Die beobachteten mikrobiellen Veränderungen, die durch einen hohen Zuckergehalt in der Nahrung induziert werden, also eine verringerte Diversität, eine erhöhtes Anzahl von Proteobakterien und eine verringertes Anzahl von Bacteroidetes [5], haben Gemeinsamkeiten mit der Dysbiose, die mit Stoffwechselstörungen, entzündlichen Darmerkrankungen und anderen Erkrankungen assoziiert ist [1,3,6].

Überschüssige Monosaccharide, die nicht im Dünndarm resorbiert werden, können Organismen begünstigen, die einfache Kohlenhydrate schnell verwerten können, wie z.B. Proteobakterien, auf Kosten anderer Bakterien, die auf den Abbau komplexer Kohlenhydrate spezialisiert sind und im Allgemeinen langsamere Wachstumsraten aufweisen [7]. Daher kann ein hoher Zuckergehalt in der Nahrung auch schädliche Folgen haben, indem er zusätzlich zur Bereitstellung von überschüssiger Energie das Mikrobiom verändert.

Proteobakterien bilden einen kleinen Teil des gesunden Darm-Mikrobioms, aber wenn sie vermehrt sind, kann es zu unspezifischen Entzündungen kommen [8,9]. Bacteroidetes und Firmicutes sind die beiden am häufigsten vorkommenden bakteriellen Arten in einem gesunden Darm-Mikrobiom. Bacteroides z.B. wurden mit zahlreichen gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht, einschließlich der Regulierung von Entzündungsreaktionen im Darm [10,11].

Zucker schädigt die Darmbarriere

Ein hoher Zuckerkonsum scheint das Gleichgewicht des Mikrobioms also zu stören, indem er das Verhältnis von Proteobakterien und Bacteroidetes verändert, was zu erhöhten Entzündungen und verminderten immunregulatorischen Funktionen führt [5]. Forscher beobachteten, dass eine Ernährung mit hohem Glukose- oder -fruktosegehalt zusätzlich zu negativen Veränderungen des Darm-Mikrobioms und zu einer erhöhten Darmentzündung und Darmdurchlässigkeit bei Mäusen führte [5]. In neuesten Studien wurde auch festgestellt, dass eine Ernährung mit hohem Einfachzucker die Dünndarmpermeabilität, also die Dünndarmdurchlässigkeit, bei gesunden Menschen erhöht [12].

In einer Mausmodellstudie führten Veränderungen des Darm-Mikrobioms, der Darmentzündung und der Permeabilität schließlich zum metabolischer Endotoxämie, erhöhter Fettansammlung und einer Fettleber [5]. Interessanterweise traten die Veränderungen ohne Veränderung des Körpergewichts auf und führten zu einer so genannten normalgewichtigen Adipositas [5], die beim Menschen mit einer metabolischen Dysregulation und einem erhöhten Risiko für die Entwicklung eines metabolischen Syndroms und einer kardiometabolischen Dysfunktion verbunden ist [13]. 

Ein hoher Zuckerkonsum scheint das Gleichgewicht des Mikrobioms also zu stören.

Zusammenfassend lässt sich schlussfolgern, dass ein hoher ernährungsbedingter Zuckergehalt das Risiko von Stoffwechselstörungen bei normalgewichtigen Personen erhöhen kann. In Anbetracht des engen Zusammenhangs zwischen Mikrobiom und der sehr wahrscheinlichen Beteiligung an der Entwicklung von Adipositas, normalgewichtiger Adipositas und den damit verbundenen metabolischen Komplikationen, könnte die Betrachtung des Mikrobioms als Zusatztherapie zum Ernährungsmanagement einen attraktiven Ansatz zur Behandlung dieser Erkrankungen und zur Milderung der schädlichen Auswirkungen des ernährungsbedingten Zuckers bieten.

Im Gleichgewicht bleiben – so unterstützt du dein gesundes Mikrobiom

Balance is the key to everything! Wir wissen nun, dass regelmäßiger und übermäßiger Zuckerkonsum deinem Mikrobiom auf langfristige Sicht schaden kann. Das heißt natürlich nicht, dass du dir keine Ausnahmen genehmigen darfst. Besonders an Freitagen wie Halloween gehört es einfach dazu, auch mal etwas zu Naschen.

Wusstest du übrigens, dass es auch gesündere Alternativen gibt? Dunkle Schokolade z.B. enthält Flavonoide, welche eine stoffwechselunterstützende und antioxidative Wirkung haben. Und genau auf die Flavonoide haben es deine guten Bakterien abgesehen: Sie wandeln diese relativ großen Moleküle in kleinere um – so können sie vom Körper aufgenommen werden und ihre wichtige antioxidative Wirkung entfalten.

Aber natürlich heißt es auch hier: In Maßen genießen. So lange du dich alltäglich an eine mikrobiomfreundliche Ernährung hältst, welche aus reichlich Gemüse, Obst und Ballaststoffen besteht, bist du auf dem sicheren Weg. In diesem Sinne: Happy Halloween!

Referenzen

1. Zinöcker M.K., Lindseth I.A. The Western diet–microbiome-host interaction and its role in metabolic disease. Nutrients. 2018;1010:365.

2. Cordain L., Eaton S.B., Sebastian A., Mann N., Lindeberg S., Watkins B.A., O’Keefe J.H., Brand-Miller J. Origins and evolution of the Western diet: Health implications for the 21st Century. Am. J. Clin. Nutr. 2005;81:341.

3. Rastelli M., Knauf C., Cani P.D. Gut Microbes and Health: A focus on the mechanisms linking microbes, obesity, and related disorders. Obesity. 2018;26:792.

4. Stenman L.K., Holma R., Eggert A., Korpela R. A novel mechanism for gut barrier dysfunction by dietary fat: Epithelial disruption by hydrophobic bile acids. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2013;304:227.

5. Do M.H., Lee E., Oh M.J., Kim Y., Park H.Y. High-glucose or -fructose diet cause changes of the gut microbiota and metabolic disorders in mice without body weight change. Nutrients. 2018;10:761.

6. Lavelle A., Hill C. Gut microbiome in health and disease: Emerging diagnostic opportunities. Gastroenterol. Clin. North. Am. 2019;48:221.

7. Zoetendal E.G., Raes J., van den Bogert B., Arumugam M., Booijink C.C.G.M., Troost F.J., Bork P., Wels M., de Vos W.M., Kleerebezem M. The human small intestinal microbiota is driven by rapid uptake and conversion of simple carbohydrates. ISME J. 2012;6:1415.

8. Mukhopadhya I., Hansen R., El-Omar E.M., Hold G.L. IBD-what role do proteobacteria play? Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2012;9:219.

9. Satokari R. Contentious host-microbiota relationship in inflammatory bowel disease – can foes become friends again? Scand. J. Gastroenterol. 2015;50:3.

10. Wexler A.G., Goodman A.L. An insider’s perspective: Bacteroides as a window into the microbiome. Nat. Microbiol. 2017;2:17026.

11. Tan H., Zhai Q., Chen W. Investigations of Bacteroides spp. towards next-generation probiotics. Food Res. Int. 2019;116:637.

12. Saffouri G.B., Shields-Cutler R.R., Chen J., Yang Y., Lekatz H.R., Hale V.L., Cho J.M., Battaglioli E.J., Bhattarai Y., Thompson K.J., et al. Small intestinal microbial dysbiosis underlies symptoms associated with functional gastrointestinal disorders. Nat. Commun. 2019;10:2012.

13. Oliveros E., Somers V.K., Sochor O., Goel K., Lopez-Jimenez F. The Concept of Normal Weight Obesity. Prog. Cardiovasc.

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