Neue Studie aus Stanford: "Nicht alle Ballaststoffe sind gleich"

Ballaststoffe sind essenziell für Gesundheit und Wohlbefinden und senken das Risiko für viele Zivilisationskrankheiten. Amerikanische Forscher der Stanford School of Medicine haben jetzt untersucht, wie welche pflanzlichen Fasern wie auf den menschlichen Organismus wirken und warum es sich lohnt, die "Ballaststoff-Lücke" gezielt zu schließen.

Regensburg - In den vergangenen Jahren sind sie immer mehr ins Zentrum einer gesunden Ernährung gerückt und doch bleiben sie bis heute für viele Menschen ein Ernährungsrätsel mit sieben Siegeln: Ballaststoffe. Was nach überflüssigen, unnötigen Bestandteilen der Nahrung klingt - Ballast eben - sind entscheidende Faktoren für ein gesundes Leben: Eine ballaststoffreiche Ernährung reduziert das Risiko von Herzinfarkt, Schlaganfall und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Sie wirken unter anderem, indem sie den Cholesterinspiegel senken und ein gesünderes Verhältnis von Gesamtcholesterin, also günstigem HDL- und ungünstigem LDL-Cholesterin sowie Triglyceriden fördern. Doch nicht alle Ballaststoffe sind gleich, wie jetzt Forscher der renommierten amerikanischen Stanford School of Medicine herausgefunden haben: "Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich die physiologischen, mikrobiellen und molekularen Wirkungen einzelner Fasern erheblich unterscheiden", sagt Michael Snyder, Professor für Genetik an der Universität. Ihre Resultate veröffentlichten die Wissenschaftler jetzt in der Fachzeitschrift "Cell Host & Microbe" (Ausgabe April 2022).

Ballaststoffe sind, chemisch betrachtet, Kohlenhydrate, die von den Bakterien im Darm teilweise verstoffwechselt werden, ansonsten aber für den Menschen unverdaulich sind. Das Verständnis, wie sie das Mikrobiom und damit die menschliche Biochemie und Physiologie beeinflussen, ist entscheidend für den effektiven Einsatz von Nahrungsergänzungsmitteln mit Ballaststoffen zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit. Ballaststoffe würden mit einer verbesserten Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Gesundheit in Verbindung gebracht, aber das Verständnis der Auswirkungen einzelner Fasern sei bisher nicht anhand eines systembiologischen Datensatzes untersucht worden, sagt Snyder.

Zwei Arten von Ballaststoffen

Ballaststoffe sind vor allem in pflanzlichen Lebensmitteln enthalten. Die Wissenschaft unterscheidet nach der Löslichkeit zwei Arten: lösliche Ballaststoffe wie beispielsweise Pektine aus den Schalen von Äpfeln, sowie unlösliche Ballaststoffe, das "Pflanzengerüst" im engeren Sinne, die sich beispielsweise in der Schale verschiedener Getreidearten wie dem Leinsamen befinden. "Es besteht die Notwendigkeit, die unverfälschten Wirkungen einzelner Fasern auf das Mikrobiom zu bestimmen und damit verbundene Gesundheitsbiomarker zu etablieren, idealerweise durch Testen verschiedener Fasern an denselben Personen", sagt der amerikanische Wissenschaftler.

Um diese Forschungslücke zu schließen, wollten Snyder und seine Kollegen verstehen, wie gereinigte einzelne Faserkomponenten dieselbe Gruppe von Teilnehmern beeinflussen. Insbesondere untersuchten sie die physiologischen Wirkungen einer Nahrungsergänzung mit zwei häufigen und strukturell unterschiedlichen löslichen Ballaststoffen: Arabinoxylan aus pflanzlichen Zellwänden, das unter anderem in Vollkornprodukten häufig vorkommt, und langkettiges Inulin, das unter anderem in Hülsenfrüchten, Chicorée oder Artischocken vorkommt. Inulin ist wie Pektin ein klassischer löslicher Ballaststoff und dem Pektin in seiner Wirkung sehr ähnlich.

Welche positiven Wirkungen die Wissenschaftler feststellten

Die Teilnehmer nahmen in der ersten Woche 10 Gramm Ballaststoffe pro Tag, in der zweiten Woche 20 Gramm pro Tag und in der dritten Woche 30 Gramm pro Tag zu sich. Die Ergebnisse zeigten faser- und oft dosisabhängige mikrobielle und systemische Reaktionen. Im Durchschnitt war der Verzehr der Ballaststoffe aus pflanzlichen Zellwänden mit einer signifikanten Verringerung des für die Gesundheit ungünstigen LDL-Cholesterins sowie einem Anstieg der Gallensäure verbunden, was nach Meinung der Stanford-Forscher "zur Senkung des Cholesterinspiegels beitragen kann".

Zudem führte die erhöhte Ballaststoff-Zufuhr insbesondere mit Inulin zu einer Abnahme der Entzündungsmarker und einer Zunahme der Häufigkeit von Bifidobacterium - einer allgemein vorteilhaften Art von Darmbakterien, die dafür bekannt sind, gesunde kurzkettige Fettsäuren zu produzieren. Kurzkettige Fettsäuren dienen nach dem aktuellen Stand der Forschung besonders denjenigen Darmbakterien als "Futter", die eine besondere Schutzfunktion für den Menschen haben.

Nach Meinung der amerikanischen Wissenschaftler steht die Ballaststoff-Forschung erst am Anfang: Sie sprechen von der "verlockenden Aussicht", Pflanzenfasern gezielt zu verwenden, um die Gesundheits- und Systembiologie in eine vorhersagbare, personalisierte Richtung zu lenken, so der Wissenschaftler. "Insgesamt zeigen unsere Ergebnisse, dass die Vorteile von Ballaststoffen vom Fasertyp, der Dosis und dem Teilnehmer abhängen - eine Landschaft von Faktoren, die sich aus Wechselwirkungen zwischen Ballaststoffen, dem Darmmikrobiom und dem Wirt ergeben", sagt Snyder. "Diese Ergebnisse haben wichtige Auswirkungen auf personalisierte Reaktionen und Interventionen."

Auch Deutschland ist eine Nation mit einer großen "Ballaststoff-Lücke"

Nicht untersucht haben die amerikanischen Wissenschaftler, welches Verhältnis von löslichen und unlöslichen Ballaststoffen optimal ist. Hierzu gibt es auch unterschiedliche Forscher-Meinungen. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt etwa eine Mischung aus zwei Dritteln unlöslichen und einem Drittel löslichen Ballaststoffen - bei einer Gesamtmenge von 30 Gramm Ballaststoffen täglich. Das Problem: 90 Prozent der Menschen erreichen hierzulande diese Empfehlung nicht. Nach neuesten Zahlen nehmen die Bundesbürger pro Tag heute rund 24 Gramm Ballaststoffe auf; bei den Frauen sind es im Schnitt 25 Gramm, bei Männern 23 Gramm. Dadurch entsteht eine "Ballaststoff-Lücke" von durchschnittlich rund 20 Prozent oder - je nach Geschlecht - 5 bis 7 Gramm pro Tag.

Das Ballaststoff-Defizit mit der Kraft des Apfels ausgleichen

Die gezielte Ergänzung der Nahrung durch Ballaststoffe sehen deshalb nicht nur die amerikanischen Forscher als wichtige Option in Ländern mit einer so genannten "westlichen", also ballaststoffarmen Ernährungsweise. In Deutschland ist eine natürliche Kombination aus löslichen und unlöslichen Ballaststoffen unter dem Handelsnamen "ApfelBallast" erhältlich. Das Präparat, hergestellt in der Bundesrepublik, enthält in der empfohlenen Tagesdosis fünf Gramm Ballaststoffe - also knapp ein Fünftel des empfohlenen Tagesbedarfs. Schlüssel sind spezielle Komprimate, die zu rund drei Vierteln aus den unlöslichen Fasern des Apfels und zu rund einem Viertel aus dem löslichen Ballaststoff Pektin des Apfels sowie einer kleinen Beimischung von Leinsamen bestehen.