Die Ballaststoffe bestehen aus einer Kohlenhydratmolekül-Verkettung (sogenannte Polysaccharide), die vom menschlichen Körper nicht verdaut und absorbiert werden können. Sie durchlaufen somit intakt den oberen Verdauungstrakt und widerstehen den verschiedenen Abbauprozessen der Verdauung (Magensäureeinwirkung, Freisetzung von Verdauungsenzymen...). Bei ihrem Weg durch den Darm kommen sie in Kontakt mit den Bakterien des Mikrobioms, die immer zahlreicher werden, je mehr man sich dem Dickdarm nähert. Diese Darmbakterien sind in der Lage, die Ballaststoffe zu verdauen.
Mikrobiome
Die Notwendigkeit der Ballaststoffe für ein gesundes Mikrobiom
Das früher "Darmflora" genannte Darm-Mikrobiom besteht aus 100 000 Milliarden Bakterien1, die sich in unserem Verdauungstrakt in Bakteriengemeinschaften entwickeln. Präbiotika ernähren die für ein gesundes Darm-Mikrobiom förderlichen Bakterien. Um ihre Ausgewogenheit zu erhalten, ermöglicht eine ballaststoffreiche Ernährung es, diese Präbiotika-Zufuhr, aber auch die Produktion anderer Bestandteile wie kurzkettige Fettsäuren, die positive Auswirkungen auf das Darm-Ökosystem haben, zu gewährleisten. Lassen Sie uns herausfinden, wie die Ballaststoffe wirken und welche Rolle die kurzkettigen Fettsäuren spielen.
Von den Ballaststoffen zur Produktion kurzkettiger Fettsäuren
Diese Verdauung produziert Bestandteile, die sich positiv auf den Organismus auswirken, wie kurzkettige Fettsäuren (SCFA): Butyrat, Azetat und Propionat. Es sind die sogenannten Postbiotika.
Die SCFA werden schnell absorbiert und sind am energetischen Stoffwechsel des Organismus beteiligt und insbesondere an demjenigen der Epithelzellen des Dickdarms, deren hauptsächliche Rolle darin liegt, Wasser und Elektrolyten zu assimilieren. Die Postbiotika ermöglichen es insbesondere, die Energie von nicht im Dünndarm verdauten Ballaststoffen (sie stellt beim Menschen2 5 bis 15 % des Kalorienbedarfs dar) zurückzugewinnen. Die absorbierten Nährstoffe dienen namentlich dazu, Energie in Form von ATP-Molekülen, die in allen Zellen vorhanden sind und für den Energietransport notwendig sind, zu produzieren.
Die kurzkettigen Fettsäuren werden generell im Umfang von etwa 60 % Azetat, 20 % Propionat und 20 % Butyrat produziert. Die SCFA-Produktion variiert je nach Typ, Menge und Zusammensetzung der verfügbaren Ballaststoffe sowie der Zusammensetzung und der Funktionsweise des Darm-Mikrobioms3.
Unter den drei SCFA zeichnet sich das Butyrat aufgrund der positiven Wirkungen, die es im Organismus hervorruft, aus.
Obwohl das Butyrat in geringeren Mengen als das Azetat produziert wird, kann es in ausreichender Menge absorbiert werden, um bei der zellulären Signalübertragung eine wichtige Rolle zu spielen. Tatsächlich stimuliert das Butyrat die endokrinen Zellen des Darms von einem einzigen Molekül aus und setzt die Produktion spezifischer Hormone in Gang, was sich folglich auf zahlreiche Körperfunktionen auswirkt.
Butyrat: ein Postbiotikum mit zahlreichen positiven Wirkungen
Unter den drei SCFA ist das Butyrat die Hauptenergiequelle der Epithelzellen des Dickdarms. Es beeinflusst folglich zahlreiche Zellfunktionen in Verbindung mit dem Dickdarm und der Gesundheit.
Butyrat ermöglicht die Regulierung der Darmbarriere und spielt eine Rolle in Bezug auf Sättigung und oxidativen Stress2.
Die positiven Auswirkungen des Butyrats auf das Darm-Ökosystem wurden in kürzlich durchgeführten Studien herausgestellt. Eine von ihnen hat aufgezeigt, dass die Reduzierung der Butyrat-Produktion mit einer bestimmten Anzahl entzündlicher und funktioneller Krankheiten wie dem Reizdarmsyndrom und Morbius Crohn in Verbindung gebracht werden kann5.
Aktuelle Forschungen haben in der Tat den Einfluss des Butyrats auf das Gehirn via die Gehirn-Darm-Achse1 und auf die Gewebe und peripheren Organe, darunter Leber, Skelettmuskel und Fettgewebe, hervorgehoben.
Bestimmte Nahrungsergänzungsmittel auf Butyrat-Basis ermöglichen es, die angemessenen Butyrat-Konzentrationen wiederherzustellen und somit zur Aufrechterhaltung der normalen Darmtätigkeit beizutragen. Sie könnten ebenfalls bei bestimmten Darmkrankheiten positive Wirkungen haben.
Welche Ballaststoffe sollten bevorzugt werden, um die Ausgewogenheit des Darm-Mikrobioms zu erhalten?
Die SCFA-Produktion variiert gemäss den Ballaststoffarten und der Zusammensetzung des Mikrobioms.
Wie können der Nahrung täglich 30 g Ballaststoffe zugeführt werden?
Der unzureichende Verzehr von Ballaststoffen zieht eine geringere SCFA-Produktion nach sich und kann im Darm Dysbiosen und chronische Krankheiten hervorrufen. Die Zufuhr von 30 g Ballaststoffen pro Tag ist ausreichend, um es dem Organismus zu ermöglichen, SCFA zu produzieren und die Ausgewogenheit des Darm-Mikrobioms zu gewährleisten. Diese Ballaststoffe ernähren die Bakterien auf förderliche Weise und ermöglichen es ihnen, SCFA zu produzieren. Diese Letzteren und namentlich das Butyrat spielen eine unentbehrliche Rolle bei der Vorbeugung von Dysbiosen im Darm, Entzündungen der Darmschleimhäute, Hyperpermeabilität und immunitärer Dysbalance.
Wichtige Punkte, die zu beachten sind
- Die Verdauung der Ballaststoffe durch die Bakterien des Darm-Mikrobioms ermöglicht es, kurzkettige Fettsäuren, die sogenannten Postbiotika zu produzieren.
- Die kurzkettigen Fettsäuren gewinnen die Energie der nicht vom Darm verdauten Ballaststoffe zurück.
- Unter den kurzkettigen Fettsäuren ist das Butyrat die Hauptenergiequelle der Dickdarm-Epithelzellen. Es spielt bei zahlreichen Zellfunktionen in Verbindung mit dem Dickdarm und der Gesundheit eine Rolle.
- Um ein gesundes Darm-Mikrobiom zu begünstigen, wird eine tägliche Dosis von 30 g Ballaststoffen empfohlen.
- Der unzureichende Verzehr von Ballaststoffen kann mit dem Auftreten chronischer Krankheiten wie das Reizdarmsyndrom in Verbindung gebracht werden.
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Quellenangaben
- Sender R, et al. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. PLoS Biol. 2016;14:e1002533
- Liu H, Wang J, He T, Becker S, Zhang G, Li D, et al. Butyrate: A Double-Edged Sword for Health? Adv Nutr. 2018;9(1):21-9.
- Hamer HM, Jonkers D, Venema K, Vanhoutvin S, Troost FJ, Brummer RJ. Review article: the role of butyrate on côlonic function. Aliment Pharmacol Ther. 2008;27(2):104-19.
- Nathalie Bergeron, Patty W. Siri-Tarino, George A. Bray, Ronald M. Krauss - Nutrition and Cardiometabolic Health-CRC Press (2018)
- Gasbarrini A, Lauritano EC. Foreword. Digestive and Liver Disease Supplements. 2007;1(1):1.)
- Lewis JD, Abreu MT. Diet as a Trigger or Therapy for Inflammatory Bowel Diseases. Gastroenterology. 2017;152(2):398-414.e6.