Wie Ballaststoffe den Appetit regulieren

Darmbakterien setzen aus unverdaulichen Kohlenhydraten Propionsäure frei, was die Aktivität bestimmter Hirnregionen dämpft und die weitere Nahrungsaufnahme drosselt
Nucleus accumbens (gelb) und Nucleus caudatus (blau) – Teile des Corpus striatum – reagieren bei angeregtem Appetit.
Nucleus accumbens (gelb) und Nucleus caudatus (blau) – Teile des Corpus striatum – reagieren bei angeregtem Appetit.
© Dr Tony Goldstone, Imperial College London
London (Großbritannien) - Der Verzehr von Ballaststoffen verringert den Appetit und trägt so zu einem normalen Körpergewicht bei. Dieser Effekt beruht auf Stoffwechselprodukten, die Darmbakterien beim Abbau unverdaulicher Kohlenhydrate freisetzen. So bewirkt eine verstärkte Produktion von Propionsäure – auch als Propionat bezeichnet – eine Verringerung der täglichen Kalorienzufuhr. Britische Forscher konnten jetzt zeigen, dass Propionat die Aktivität von Hirnregionen dämpft, die normalerweise bei angeregtem Appetit aktiviert sind. In ihrer Studie setzten sie einen speziellen Nahrungszusatz ein, der für eine vermehrte Freisetzung von Propionat im Darm sorgte. Eine solche Nahrungsergänzung könnte helfen, gestörtes Essverhalten zu normalisieren, berichten die Wissenschaftler im „American Journal of Clinical Nutrition”.

„Unsere Arbeiten zeigen, dass sich Veränderungen im Darm darauf auswirken, wie das Gehirn auf den Anblick kalorienreicher Nahrung reagiert und wie stark das Verlangen danach ist“, sagt Anthony Goldstone vom Imperial College London, der zusammen mit Gary Frost das Forscherteam leitete. „Wenn wir Inulin-Propionat-Ester als Nahrungsergänzung einsetzen, könnte das den Appetit auf kalorienreiche Lebensmittel drosseln“, ergänzt Erstautorin Claire Byrne. Das Polysaccharid Inulin zählt – wie Pektin – zu den wasserlöslichen Ballaststoffen und ist beispielsweise in Topinamburknollen enthalten. Die Forscher stellten aus Inulin und Propionat Inulin-Propionat-Ester her und nutzten dies als Nahrungszusatz, um die Freisetzung von Propionat im Darm zu erhöhen. Jeweils zehn Gramm davon verabreichten sie 20 Männern mit dem Frühstück. Zur Kontrolle nahmen dieselben Testpersonen eine Woche später die gleiche Menge an naturbelassenem Inulin ein. Bei Konsum des Esters erhöhte sich die Propionatproduktion im Darm um das 2,5-Fache im Vergleich zum unveränderten Inulin.

Sechs Stunden nach dem Frühstück analysierten die Wissenschaftler die Aktivität spezieller Hirnregionen mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT). Bei diesem bildgebenden Verfahren schließt man von einem gesteigerten Blutfluss auf eine verstärkte Aktivität von Hirnzellen. Während der Hirn-Scans wurden den Probanden Bilder von Lebensmitteln mit hohem oder geringem Kaloriengehalt gezeigt. Normalerweise erhöht sich beim Anblick von schmackhafter Nahrung die Aktivität in bestimmten Hirnregionen des Corpus striatum, wodurch sich das Verlangen nach Essen verstärkt. Nach Einnahme des Inulin-Propionat-Esters reagierten diese Hirnregionen bei Präsentation kalorienreicher Lebensmittel wie Schokolade oder Pizza deutlich schwächer als nach dem Verzehr des unveränderten Inulins. Bei Bildern von kalorienarmer Nahrung wie Salat oder Gemüse gab es diesen Effekt kaum.

Zusätzlich sollten die Testpersonen die Attraktivität der gezeigten kalorienreichen Nahrung beurteilen. Wer zuvor den Inulin-Propionat-Ester gegessen hatte, gab schlechtere Wertungen ab als nach Verzehr des reinen Inulins. Schließlich wurde den Männern noch ein Pastagericht angeboten, woran sie sich satt essen durften. War die Propionatproduktion im Darm durch den Nahrungszusatz erhöht, nahmen sie etwa zehn Prozent weniger zu sich als im anderen Fall. Eine frühere Studie mit Übergewichtigen hatte ergeben, dass sich bei täglicher Einnahme des Inulin-Propionat-Esters die Gewichtszunahme nach sechs Monaten verringert. Die neue Studie liefert nun einen Hinweis darauf, wie sich dieser Effekt erklären lässt.

Um die Propionatproduktion durch naturbelassene Ballaststoffe genauso stark zu erhöhen wie durch Inulin-Propionat-Ester, müsste man täglich 60 Gramm davon verzehren, was kaum zumutbar wäre, sagt Frost. Individuelle Unterschiede in der Zusammensetzung der Darmflora könnten die Ursache für die von Mensch zu Mensch unterschiedliche Anfälligkeit für Übergewicht sein, vermutet Byrne. Die bisherigen Ergebnisse müssten nun noch durch entsprechende Untersuchungen an fettleibigen Männern und Frauen ergänzt werden. Die Forscher hatten zunächst vermutet, dass eine verstärkte Freisetzung von Propionat im Darm den Blutspiegel an appetitdrosselnden Hormonen anheben würde, was sich dann auf die Hirnaktivität auswirken könnte. Diese Annahme bestätigte sich aber nicht. Auf welche Weise Propionat, das schnell aus dem Darm ins Blut übergeht, seine Wirkung auf das Gehirn entfaltet, bleibt daher vorerst ungeklärt.

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