Ernährungsforschung: Ernährungsstudien aufs Korn genommen
Ernährungsthemen stehen hoch im Kurs. Wer im Wartezimmer ein paar Zeitschriften durchblättert, wird sich kaum retten können vor Tipps. Mit der richtigen Kost, so der Tenor, schlägt das Herz kräftiger, wird die Haut straffer, das Haar fülliger und die Immunabwehr schlagkräftiger. Meist gibt es hierbei jedoch ein kleines Problem: Die präsentierten Neuigkeiten sind aus dem Zusammenhang gerissene Einzelergebnisse. "Die Medien wollen immer gern fundamentale Aussagen machen und stellen Einzelergebnisse groß heraus", bemängelt Katja Schneider von der Justus-Liebig-Universität in Gießen. Die Ernährungswissenschaftlerin und ihre Kollegen verfolgen einen komplett anderen Ansatz. Sie versuchen mit Hilfe der Ernährungsökologie dem vielschichtigen Thema gerecht zu werden (Interview siehe unten).
Doch was sind das eigentlich für Einzelstudien, die hinter den Schlagzeilen stehen, und welche Aussagekraft haben sie? Drei Beispiele zeigen die Kluft zwischen Forschungsergebnis und Berichterstattung.
Die Schlagzeile: Schon ein hunderttausendstel Gramm des Zwiebelwirkstoffs Allicin lindert Entzündungen.
Die Studie:"Allicin inhibits spontaneous and TNF-α induced secretion of proinflammatory cytokines and chemokines from intestinal epithelial cells."
Auf menschliche Tumorzelllinien (ursprünglich epitheliale Zellen, die innere Körperoberflächen abdecken) haben die beteiligten Forscherinnen im Labor verschiedene Konzentrationen Allicin gegeben [1]. Anschließend maßen sie, wie viel Entzündungsbotenstoffe die Zellen spontan oder nach Anregung mit einem Signalstoff, dem Tumornekrosefaktor, ausschütten. Im Vergleich zu Kontrollzellen, die nicht mit Allicin in Kontakt gekommen waren, verringerte das "Lauchöl" die Freisetzung von Entzündungsstoffen wie etwa Interleukin-1-beta, Interleukin-8 und dem Interferon-Gamma-induzierten Protein-10 (IP-10). Dieser hemmende Effekt trat in der Zellkultur bei Allicinmengen von 5 bis 20 Mikrogramm pro Milliliter auf.
Die Aussagekraft: Allicin ist der typische Geruchs- und Geschmacksstoff von Zwiebeln, Lauch und Knoblauch. Die Substanz selbst kommt nicht in den Pflanzen vor, sondern ist ein Abbauprodukt des Alliin, das bei der Zerstörung von Zellen (durch das Zerschneiden oder Kauen) in Allicin umgewandelt wird. Allicin gilt als wesentlicher Wirkstoff für Knoblauch und Co, die seit Jahrhunderten als Heilmittel gelten. Allerdings ist die Substanz instabil, wird nach dem Verzehr rasch abgebaut und lässt sich nicht mehr im Blut oder Urin nachweisen. Möglicherweise wirkt das Allicin aber direkt auf die Zellen der Darmwand ein. Daher macht das beschriebene Experiment eigentlich Sinn, um die Wirkung von Allicin auf das Darmepithel zu untersuchen.
Daraus jedoch abzuleiten, schon winzige Mengen von Allicin linderten Entzündungen und würden gar gegen die Entstehung entzündlicher Darmerkrankungen des Menschen helfen, ist fragwürdig. Die Experimente an den Zellkulturen können nicht zeigen, was im menschlichen Darm tatsächlich abläuft, selbst wenn der Mensch regelmäßig zu Lauchgewächsen greift. Unser Darm kommt schließlich nicht mit purem Allicin in Kontakt. Die Substanz ist vielmehr eine von vielen Komponenten im Nahrungsbrei, die sich durch den Verdauungstrakt schieben. Ob unter diesen Umständen überhaupt Konzentrationen erreicht werden, die die Ausschüttung der Entzündungsstoffe wie im Labor hemmen, weiß man nicht.
Die Schlagzeile: "Studien belegen: Heidelbeeren wirken gezielt gegen Bauchfett."
Die Studie: "Blueberry intake alters skeletal muscle and adipose tissue peroxisome proliferator-activated receptor activity and reduces insulin resistance in obese rats."
Die zugehörige Publikation stammt aus dem Jahr 2011 [2]. Forscher der University of Michigan fütterten Ratten mit einer energiehaltigen Kost, bei der 45 Prozent der zugeführten Kalorien aus Fett bestanden. Den Tieren wurde täglich zusätzlich eine Portion Heidelbeerpulver serviert (insgesamt 2 Prozent der 13 bis 20 Gramm verzehrten Kost) oder zur Kontrolle Zucker in vergleichbarer Kalorienmenge. Nach rund drei Monaten fanden sich im Blut der Heidelbeergruppe weitaus geringere Triglycerid-Werte, außerdem hatten die Tiere im Vergleich zu den Kontrollen weniger Bauchfett angelegt.
Auf molekularer Ebene erklären sich die Forscher das so: Die Aktivität der so genannten Peroxisomen-Proliferator-aktivierenden Rezeptoren (PPAR) war im Fett- und Muskelgewebe der Tiere in der Heidelbeergruppe erhöht. Substanzen aus dieser Molekülgruppe beeinflussen den Energiestoffwechsel und wirken auf Fettoxidation und Glukoseaufnahme. Verantwortlich für die Aktivierung der PPAR seien die Anthocyane, die in den Heidelbeeren in großen Mengen vorkommen. Diese wasserlöslichen Pigmente sind auch in anderen Obst- und Gemüsesorten weit verbreitet, etwa in Blutorangen, Erdbeeren, Kirschen und Rotkohl.
Die Aussagekraft: Die Wissenschaftler der University of Michigan experimentierten mit "Zucker Fatty Rats" – ein mit genetischen Besonderheiten ausgestatteter Laborrattenstamm, der anfällig ist für Fettleibigkeit und Diabetes. Aus einem Tiermodell wie diesem können nur Hinweise auf die Abläufe im menschlichen Körper abgeleitet werden. Ob der Effekt beim Menschen genauso funktioniert, der im Übrigen meist frische Beeren isst und nicht unter Laborbedingungen lebt, zeigt die Studie nicht.
Einige epidemiologische Untersuchungen finden Zusammenhänge zwischen einem erhöhten Blaubeerkonsum und einer reduzierten Sterblichkeit (Mortalität) durch Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems auch beim Menschen [3]. Ob dieser Zusammenhang ein ursächlicher ist, können diese Studien nicht beweisen. Im Tiermodell machten gereinigte Anthocyane aus diversen Obstsorten fettleibige Versuchstiere trotz fettreicher Ernährung schlanker. Widersprüchlich sind die Ergebnisse in der Literatur jedoch zur Wirksamkeit: Wirkt die ganze Beere oder wirken nur isolierte Anthocyane [4]?
Die Schlagzeile: Wassermelonen sorgen für atemberaubenden Sex.
Die Studie:"Watermelon consumption increases plasma arginine concentrations in adults."
Forscher des South Central Agricultural Research Laboratory in Oklahoma sind der Frage nachgegangen, ob der Verzehr von Wassermelonen die Konzentration der Aminosäure Arginin im Blutplasma erhöht [5]. Fruchtfleisch und Rinde der Wassermelonen sind reich an Citrullin. Diese Substanz wandelt der menschlichen Körper zu Arginin um, das wiederum ein wichtiger Ausgangsstoff für die Synthese von Stickstoffmonoxid (NO) ist. NO nun hat eine gefäßerweiternde Wirkung (auch bei einer Erektion wird im Schwellkörper NO freigesetzt).
Die 23 Studienteilnehmer wurden in drei Gruppen aufgeteilt und tranken entweder keinen oder drei Wochen lang täglich dreimal 240 Milliliter bzw. sechsmal 240 Milliliter Wassermelonensaft. Nach drei Wochen bestimmte das Team die Argininkonzentration im Plasma. Sie stieg bei der Gruppe, die täglich drei Gläser getrunken hatte, um 12 Prozent, bei den Teilnehmern, die jeden Tag über einen Liter Wassermelonensaft zu sich genommen hatten, um 22 Prozent. Die Forscher folgern aus ihren Messungen, dass das Citrullin der Wassermelone im menschlichen Körper eine wichtige Quelle für das Arginin sei und damit kardiovaskuläre und auch Immunfunktionen verbessere.
Aussagekraft: Vom Sex ist im Artikel keine Rede. Dennoch wurden die Ergebnisse von verschiedenen Medien immer wieder in diese Richtung diskutiert und von der Wassermelone als natürlichem Viagra gesprochen. Viagra und andere Medikamente, die bei einer erektilen Dysfunktion zum Einsatz kommen, wirken ebenfalls über eine Erweiterung der Blutgefäße und Erhöhung des Blutflusses. Doch was sollen die erhöhten Argininmengen hier bringen, außer den Umsatz an Wassermelonen zu steigern? Die meisten Menschen hätten ohnehin genug Arginin im Blut und Männer mit einer erektilen Dysfunktion kein Arginindefizit, kommentiert Irwin Goldstein ein Herausgeber des Fachmagazins "The Journal of Sexual Medicine" die Ergebnisse. Dass ein Mann sein Leistungsvermögen im Bett mit Wassermelonen steigern könne, sei in etwa so unwahrscheinlich, als würde man in New Orleans bemerken, wenn jemand in Minneapolis eine Flasche Bier in den Mississippi schüttet, schreibt Goldstein.
Was denken Sie, Frau Schneider, wenn Sie in einer Zeitschrift lesen: "Brokkoli schützt vor Krebs" oder "Mit Blaubeeren gegen Bauchfett"?
Katja Schneider: Solche Meldungen interessieren mich schon. Doch ich möchte dann wissen, wie ist es zu diesen Aussagen gekommen? Was genau wurde untersucht, und was wurde medial daraus gemacht? Die Medien wollen immer gern fundamentale Aussagen machen. Sie heben daher Einzelergebnisse groß heraus, ohne dem Leser zu verraten: Wie hat man diese Erkenntnis gewonnen? Geschah dies mit Hilfe von Zellkulturen, Tiermodellen oder Beobachtungen am Menschen? Wurde die Wirkung des ganzen Lebensmittels oder von einzelnen isolierten Bestandteilen untersucht?
Wenn immer wieder einzelne Nahrungsmittel wie der Brokkoli in den Schlagzeilen stehen, muss man sich natürlich auch fragen, woran das liegt. Werden einzelne Produkte so in den Mittelpunkt gerückt, weil sie einfach in großen Mengen zur Verfügung stehen oder gerade "modern" sind? Brokkoli etwa ist ein Gemüse, das in den USA weit verbreitet ist. Aber es gibt womöglich auch andere Gemüsesorten, die wertvolle Inhaltsstoffe in ähnlichen Mengen enthalten, jedoch in den Laboren oder Medien gerade nicht so präsent sind.
Gerd Antes, der Direktor des Deutschen Cochrane Zentrums wird in der "Süddeutschen Zeitung" mit folgendem Satz zitiert: "Die Ernährungswissenschaften sind in einer bemitleidenswerten Lage. Studien in diesem Bereich sind von vielen unbekannten oder kaum messbaren Einflüssen abhängig. Deswegen gibt es immer wieder völlig widersprüchliche Ergebnisse in der Ernährungsforschung." Sehen Sie das auch so?
Es ist in der Tat so, dass wir es in den Ernährungswissenschaften mit einer gewissen Undurchsichtigkeit und vielen Ungewissheiten zu tun haben. Trotzdem ist die Forschung auf dem Gebiet absolut notwendig. Allerdings ist es wichtig, einzelne Ergebnisse in den Gesamtzusammenhang zu stellen. Es gilt immer wieder genau zu schauen: Auf welcher Ebene habe ich eine Erkenntnis gewonnen, und auf welcher Ebene mache ich Aussagen dazu. Die Erkenntnisse der Ernährungswissenschaften sind wie Teile eines Puzzles, die es zusammenzusetzen gilt – eine Aufgabe der Zukunft, der man sich stellen muss.
Hier kommt das an Ihrem Institut begründete Feld der Ernährungsökologie ins Spiel, oder?
Ja. Die Ernährungsökologie ist ein neues Konzept, das sich mit der Mehrdimensionalität und Komplexität der Ernährung beschäftigt. Wir vergleichen die Vielschichtigkeit und Multikausalität von Fragen und Problemen im Bereich Ernährung gerne mit dem Rubiks Zauberwürfel. Soll eines der farbigen Felder bewegt und an die richtige Position gebracht werden, bewegen sich bei einer Drehung gleich 20 andere Felder mit. Nehmen wir das Beispiel Adipositas. Gerne wird das Problem auf die knappe Formel "zu viel gegessen, zu wenig bewegt" gebracht. Doch wenn man sich einmal grafisch vor Augen führt, welche Vielzahl an Faktoren das Körpergewicht eines Menschen beeinflussen und wie diese untereinander vernetzt sind, wird man merken, dass es keine einfache Lösung des Problems geben kann. Das Lebensmittelangebot, Lebensstilfaktoren und der gesellschaftliche Wandel -Überflussgesellschaft, Schnelllebigkeit, Schönheitsideal, Frauenerwerbstätigkeit und vieles mehr – haben ebenso ihren Anteil wie biologische – also Hormone, Genetik, Alter, Geschlecht –, vorgeburtliche oder frühkindliche Einflüsse.
Das klingt sehr komplex und umfangreich. Welche Chancen bietet dieser Ansatz, und wie gehen Sie methodisch vor?
Wir begreifen unsere Arbeit als Ergänzung zur klassischen Ernährungsforschung. Einzelne Forschungsergebnisse können dadurch auf eine ganz neue Weise miteinander verknüpft werden. Die Darstellung der Vielzahl und Vernetztheit von Einflüssen mit Hilfe von Modellierungen bietet die Chance, Schlüsselfaktoren oder Ansätze für einen sinnvollen Maßnahmenmix zu erkennen. An welcher Stelle macht es besonders Sinn anzusetzen, um das Problem, nehmen wir wieder die zunehmende Zahl übergewichtiger Menschen, anzugehen. Lebensstilfaktoren etwa wie das Ernährungsverhalten, die körperliche Aktivität, Medienkonsum und Schlafverhalten beeinflussen sich gegenseitig, stehen aber auch in einer Wechselwirkung mit psychischen Faktoren und der Sozialisierung eines Menschen. Drehe ich hier an einer wichtigen Schraube, etwa der Werbung oder Ernährungsbildung, kann das indirekt und direkt viel Positives in Gang bringen. Wenn man weiß, welche Einflussfaktoren wie miteinander vernetzt sind, ist es außerdem leichter zu erkennen, welche Forscher beziehungsweise Verantwortlichen aus welchen Bereichen interdisziplinär zusammenarbeiten sollten, um ein Problem zu bewältigen.
Vom großen Ganzen zum Alltäglichen: Was kommt bei Ihnen zu Hause auf den Tisch?
Wir essen in der Familie überwiegend vegetarisch und kochen, so viel es geht, mit Zutaten aus dem ökologischen Landbau. Besonders wichtig für uns: Es muss lecker sein! Oft verbinden viele Menschen mit den Aufforderungen, weniger fett, weniger süß oder weniger Tierisches zu essen, das Gefühl, sich einschränken zu müssen. Dabei bietet die Umstellung der Ernährung große Chancen – nämlich einmal andere Lebensmittel oder Zubereitungsvarianten neu auszuprobieren. Und man wird merken, wie viel Leckeres es noch zu entdecken gibt.
Serie "Ernährung"
Dies ist der zweite Artikel aus unserer Serie "Ernährung", die wir in den kommenden Wochen in loser Folge publizieren werden.Weitere Beiträge:
"Hauptsache mediterran?"
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