Der Einfluss von Mahlzeiten, Nährstoffen und Flüssigkeit auf die kognitive Leistungsfähigkeit bei Kindern

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1 Wissenschaft & Forschung Begutachtetes Original Peer-Review-Verfahren Eingereicht: Akzeptiert: Beleg/Autorenexemplar! Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme. Eine optimierte Zusammenstellung der Mahlzeiten ist bei Kindern nicht nur zur Versorgung des noch wachsenden Gehirns notwendig, sie könnte auch eine größtmögliche Ausschöpfung der kognitiven Leistungsfähigkeit fördern. Zwar gibt es zahlreiche physiologisch und metabolisch plausible Zusammenhänge zwischen der Nährstoffzufuhr und der Kognition, aber immer noch wenig experimentelle Untersuchungen bei Kindern, die definitive Rückschlüsse für lebensmittel- oder mahlzeitenbezogene Ernährungsempfehlungen erlauben würden. Der Einfluss von Mahlzeiten, Nährstoffen und Flüssigkeit auf die kognitive Leistungsfähigkeit bei Kindern Dipl.-Oecotroph Anna Maria Terschlüsen 1 1 Forschungsinstitut für Kinderernährung Dortmund 2 Hochschule Niederrhein, Mönchengladbach Interessenkonflikt Der Autorinnen erklären, dass kein Interessenkonflikt im Sinne der Richtlinien des International Commitee of Medical Journal Editors besteht. In der Literatur findet sich eine Reihe von Studien zum Einfluss des Mahlzeitenverzehrs auf die kognitive Leistungsfähigkeit von Kindern und Jugendlichen. Eine Übersicht des Forschungsinstituts für Kinderernährung (FKE) über Studien zum Thema Frühstücksverzehr und kognitive Leistungsfähigkeit bis zum Jahr 1999 ergab, dass die Aufnahme eines Frühstücks zwar eine Verbesserung bestimmter Bereiche der Kognition bewirkt, vor allem aber weniger gut ernährte Kinder davon profitieren [1]. Neuere Studien untersuchten auch potenzielle Effekte einzelner Mahlzeitenbestandteile auf die kognitive Leistungsfähigkeit von Kindern, die gegenseitige Beeinflussung von Mahlzeiten sowie geschlechts- und altersspezifische Einflüsse. Deshalb wurden am FKE eine erneute Literaturrecherche und -auswertung durchgeführt. Methodik Im Rahmen einer systematischen Literaturrecherche (PUBMED) wurden Studien nach folgenden Einschlusskriterien gesucht: Thema: Nährstoffe, Mahlzeiten, Flüssigkeitszufuhr und Kognition. Design: (quasi-)experimentelle Studien Alter der Probanden: < 20 Jahre. Ernährungsstatus: abgesehen von Unterernährung keine ernährungsassoziierten Erkrankungen. Veröffentlichungszeitraum: 2000 bis 1/2009. Ergebnisse 17 Studien erfüllten die gestellten Kriterien. Bei 14 der 17 Studien handelte es sich um Untersuchungen mit Kindern im Alter von sechs bis 15 Jahren. 13 Studien wurden in Großbritannien und den USA, zwei in Indien sowie je eine in Deutschland und Israel durchgeführt. Zur Ermittlung der kognitiven Fähigkeiten wurde eine Vielzahl standardisierter Tests angewendet, die unterschiedliche Bereiche der Kognition messen. Am häufigsten kamen der Digit Span Test, der Choice Reaction Time Test und der Continuous Performance Test zum Einsatz ( Tabelle 1, Tabelle 2). Diskussion Mahlzeiten Anders als in der früheren Übersicht [1] weisen neuere Studienergebnisse auch unabhängig vom Ernährungsstatus positive kognitive Effekte des Frühstücksverzehrs im Vergleich zum Frühstücksverzicht nach, allerdings sind die Effekte auf die einzelnen untersuchten Kogni- M. Sc. oec. troph. Katrin Müller 1 Weitere Autorinnen: Prof. Dr. Kerstin Williger 2 Prof. Dr. Mathilde Kersting 1 Korrespondenzadresse: Prof. Dr. Mathilde Kersting Forschungsinstitut für Kinderernährung Tel Ernährungs Umschau 6/10

2 Kognitive Leistungen in der Schule werden auch dadurch beeinflusst, was die Kinder vorher gegessen haben tionsparameter nicht einheitlich [2 5]. Verschiedene Mechanismen für generell positive kognitive Effekte werden diskutiert, unter anderem ein bei Kindern altersbedingter erhöhter Verbrauch der Glykogenspeicher im Zuge der postabsorptiven und frühen Hungerphase sowie eine begrenzte Verfügbarkeit von Glykogen und glukoplastischen Aminosäuren [6]. Ferner geht ein Mahlzeitenverzicht mit einer Erhöhung adrenaler Kortikosteroide und Katecholamine sowie einem Abfall des Plasmainsulinspiegels einher. Eine Kombination aus erhöhtem Glukokortikoidspiegel und verringerter Insulinkonzentration könnte in einem Stresszustand resultieren, welcher letztlich eine Abnahme der Aufmerksamkeit und Gedächtnisleistung bedingen könnte [7]. Nährstoffe Am häufigsten wurde der Einfluss von Kohlenhydraten, speziell von Glukose und dem Glykämischen Index (GI), auf kognitive Prozesse bei Kindern untersucht. Der Verzehr eines glukosereichen Snacks oder Frühstücks bewirkte eine kurzfristige Verbesserung der Gedächtnisleistung [8, 9] sowie eine erhöhte Aufmerksamkeit und Reaktionsgeschwindigkeit [10]. Als möglicher Mechanismus wird ein im Zuge kognitiver Beanspruchung selektiv ansteigender Blutzuckerspiegel in den informationsverarbeitenden Gehirnarealen diskutiert [8]. Ferner bewirkt eine erhöhte zerebrale Glukoseaufnahme die Synthese verschiedener, die Gedächtnisleistung steigernder Neurotransmitter [11]. Verschiedene Studien fanden einen Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Mahlzeiten mit niedrigem GI und einer anschließenden erhöhten Aufmerksamkeit [5] und Gedächtnisleistung [4]. Es wird vermutet, dass durch eine gleichmäßigere postprandiale Insulinsynthese und eine damit einhergehende geringere Glukoseabgabe an insulinsensitive Gewebe der Glukosefluss zum Gehirn favorisiert wird. Dementsprechend wurde gezeigt, dass nach Mahlzeiten mit hohem GI die kognitive Leistungsfähigkeit zwar kurzzeitig ansteigt, jedoch auf längere Sicht stärker abfällt. Hinsichtlich des potenziellen Einflusses von Fett zeigte sich in Einklang mit Tierversuchen, dass eine verbesserte Gedächtnisleistung mit einer höheren Aufnahme mehrfach ungesättigter Fettsäuren einherging [12]. Generell stimuliert eine fettreiche Mahlzeit eine vermehrte Freisetzung des an Gedächtnisprozessen beteiligten Hormons Cholezystokinin. In drei Studien mit Kindern, zwei davon in Indien, wurden die kognitiven Effekte einer Supplementation mit Mikronährstoffen untersucht und Fortsetzung S. 306 Test (Originalbezeichnung) Erläuterung Kognitive Parameter Choice Reaction Time Test [15] möglichst schnelles Erkennen kombinierter motorische und Wahlreaktionszeit visueller und auditiver Reize oder verschiedener visueller Reize Continuous Performance Test [4] möglichst schnelles Erkennen visueller Reize Reaktionszeit, Aufmerksamkeit Digit Span Test [4] Nachsprechen vorgegebener Ziffernfolgen auditives Kurzzeitgedächtnis unterschiedlicher Länge Hidden Figures Test [16] möglichst schnelle Identifikation versteckter Wahrnehmungsgeschwindigkeit, Figuren in Figuren Aufmerksamkeit Number Addition Test [16] Addition einer möglichst hohen Anzahl ein- Wahrnehmungsgeschwindigkeit, oder zweistelliger Zahlen in festgelegter automatisierte Anwendung Zeitspanne mathematischer Tätigkeiten Tab. 1: Häufige Kognitionstests im Zusammenhang mit dem Verzehr von Mahlzeiten, Nährstoffen und Flüssigkeit bei Kindern und Jugendlichen Ernährungs Umschau 6/10 303

3 Wissenschaft & Forschung Begutachtetes Original Referenz, Jahr, Ort Kollektiv Studiendesign Ergebnisse Kommentar Frühstück BUSCH et al [2] n = 21 Crossover Design nach FS erhöhte keine Angaben zur USA m Intervention 2-mal Aufmerksamkeit, weniger Randomisierung Labor 9 12 J. im Abstand von 1 Woche sehr gravierende Fehler keine Verblindung Grundschüler FS vs. Aspartam-haltiges nach Aspartam-Getränk gut ernährt Getränk höhere Zahl an Fehlalarmen WIDENHORN-MÜLLER et al. n = 104 randomisiertes Crossover nach FS bei Jungen bessere + getrennte Analyse von 2008 [5] m + w Design Ergebnisse beim Jungen und Mädchen Deutschland J. Intervention über 2 Wochen Kurzzeitgedächtnistest keine Verblindung Feldstudie Vollzeitinternat Standardisiertes FS vs. nach FS erhöhte subjektive kein FS Aufmerksamkeit WESNES et al [3] n = 29 randomisiertes Crossover Aufmerksamkeit sinkt nach kein einheitlicher USA m + w Design Cerealien-FS geringfügiger Flüssigkeitsverzehr Labor 12 J. Intervention an 5 Tagen Probanden über 4 Gruppen: Studienziel informiert 45 g Vollkorn-Cerealie + Milch 30 g Vollkorn-Cerealie + Milch Glukose-Getränk kein FS MAHONEY et al [4] n = 30 Crossover Design nach FS bessere Ergebnisse keine Angaben zur USA m + w Intervention 1-mal/Woche bei Aufmerksamkeitstest Randomisierung, zum GI, Schule 9 11 J. über 4 Wochen nach FS A bessere Flüssigkeitsverzehr Experiment 1 Mittelschicht 3 Gruppen: Gedächtnisleistung, bei nur geringer Unter- FS A: Haferflocken + Milch Mädchen verbessertes schied der GL von FS B: Cerealie + Milch Kurzzeitgedächtnis FS A und B kein FS MAHONEY et al [4] n = 30 s. Experiment 1 nach FS A verbesserte s. Experiment 1 USA m + w Gedächtnisleistung, Labor 6 8 J. Aufmerksamkeit, bei Experiment 2 Mittelschicht Mädchen verbessertes Kurzzeitgedächtnis BENTON et al [23] n = 19 randomisiertes Crossover 2 3 h nach FS mit niedriger + Wiegen der LM-Reste Großbritannien m + w Design GL verbesserte keine Kontrolle der Klassenraum 6 J. Intervention über 4 Wochen Gedächtnisleistung, letzten Mahlzeit am sozial 3 FS-Typen: hohe, mittlere Aufmerksamkeit, Vortag benachteiligte und niedrige GL erhöhte Frustrationsgrenze Wohngegend INGWERSEN et al [24] n = 64 Crossover Design nach FS mit hohem GI keine Kontrolle der Großbritannien m + w Intervention an 2 abnehmende Aufmerksamkeit letzten Mahlzeit Labor 9 J. aufeinanderfolgenden nach FS mit niedrigem GI keine Angaben zur ungleicher sozio- Tagen Verbesserung des genauen Höhe der GL ökonomischer FS mit hohem vs. FS Langzeitgedächtnisses Hintergrund mit niedrigem GI Zwischenmahlzeiten BENTON & JARVIS 2007 [25] n = 20 randomisiertes Crossover Kinder mit KFS benötigen keine Angaben zum Großbritannien m + w Design weniger Zeit zur Lösung der Ernährungsstatus Klassenraum 9 J. Intervention über 4 Tage Aufgaben keine Kontrolle der 6 Gruppen: nachteiliger Effekt eines letzten Mahlzeit am KFS, MFS und GFS je mit und KFS wird durch Snack-Verzehr Vortag ohne Snack aufgehoben MAHONEY et al [9] n = 38 randomisiertes Crossover nach Snack bessere Kurz-/ keine Angaben zur USA m Design Langzeitgedächtnistests randomisierten Labor 9 11 J. 1-mal/Woche über 14 Tage nach Placebo bessere Zuordnung zu guter 4 Gruppen: Ergebnisse bei Reaktionszeit Kognitionstests Gesundheits- 25 g süßer Snack und Aufmerksamkeit FS und ME nicht zustand Süßstoff-gesüßter Placebo standardisiert Kognitionstest A Kognitionstest B 304 Ernährungs Umschau 6/10

4 Referenz, Jahr, Ort Kollektiv Studiendesign Ergebnisse Kommentar MUTHAYYA et al [22] m + w Crossover Design Bei LSES nach Snack geringe + Zeitpunkt der Indien 7 9 J. Intervention 1-mal/Woche Abnahme des Kurz- und Nahrungsaufnahme Labor Gruppe 1: LSES, über 3 Wochen Langzeitgedächtnisses wurde Ernährungsn = 34 3 Gruppen: gewohnheiten angepasst Gruppe 2: HSES, A: FS (187 kcal), Snack + standardisierte n = 35 (153 kcal) und ME (500 kcal) Flüssigkeitszufuhr B: FS (340 kcal), Snack (153 kcal) und ME (347 kcal) Kontrollen: FS (340 kcal) und ME (500 kcal) BENTON & STEVENS 2008 [8] n = 16 randomisiertes, doppelblindes, nach Glukose-Getränk bessere keine Erhebung der Großbritannien m + w placebokontrolliertes Crossover Gedächtnisleistung Ernährungsgewohn- Labor, Klassenraum 9 10 J. Design heiten Mittelschicht Intervention an 2 Tagen FS + ME nicht guter Ernäh- Glukose- vs. Placebo-Getränk standardisiert rungsstatus Vitamin- und Mineralstoffsupplementation VAZIR et al [13] n = 608 doppelblindes, placebo- Supplement verbessert kein Crossover Indien 6 15 J. kontrolliertes, cluster- Aufmerksamkeit und keine Angaben zum Schule normal- randomisiertes, matched- Konzentration, nicht IQ Geschlecht gewichtig pair Design oder Gedächtnisleistung Placebo mit Makro- Mittelschicht Intervention über 14 Monate und Mikronährstoffen Multivitamin/Mineralstoffvs. Placebo-Getränk VINOD KUMAR & n = 123 randomisiertes Design Supplement verbessert kein Crossover RAJAGOPALAN 2008 [15] 7 11 J. Intervention über ein Jahr Gedächtnis und keine Angaben zum Indien Mikronährstoffsupplement Aufmerksamkeit, Ernährungsstatus Schule vs. kein Supplement nicht allgemeine Intelligenz + kein Einüben der Kognitionstests HASKELL et al [14] n = 78 randomisiertes, doppel- Supplement verbessert kein Crossover Großbritannien m + w blindes, placebokontrolliertes Aufmerksamkeit, an 2 Tagen Intervention Labor, zu Hause 8 14 J. Parallelgruppen Design Reaktionszeit und zu Hause 26 % übergewich- Intervention über 12 Wochen Kurzzeitgedächtnis tig, keine Supple- Multivitamin/Mineralstoffmente in letzten Tablette vs. Placebo 3 Monaten, guter Gesundheitszustand Fette und tierische Lebensmittel ZHANG et al [12] n = keine Intervention bei höherem Verzehr von keine Angaben zum USA 6 16 J. Youth and Proxy Interview, MUFS und niedrigerem Verzehr Geschlecht Schule Mittelschicht 24h-Food-Recall mit Müttern von Cholesterin bessere große Altersspanne 5 % zeitweise Ergebnisse beim auditiven + repräsentative mangelernährt Kurzzeitgedächtnistest Stichprobe NEUMANN et al [26] n = 900 randomisiertes kontrolliertes U1 größte Verbesserung beim kein Crossover Kenya 7 J. Design IQ- und Mathematiktest unterschiedlicher Schule 30 % unter- Intervention über 21 Monate U1 und U2 bessere Ernährungsstatus ernährt 4 Gruppen: Ergebnisse beim Mathematiktest + Nährwertangaben 30 % Malaria, Githeri (Hülsenfrüchte, Gemüse) als U3 und U4 Parasitenbefall + Fleisch (U1), Milch (U2), Öl (U3); keine Intervention (U4) Flüssigkeitsversorgung BAR-DAVID et al [16] n = 58 2 Gruppen: adäquat hydriert kein signifikanter Unterschied keine Angaben zur LM- Israel J. vs. dehydriert der Kognition adäquat hydrierter und Getränkeaufnahme Labor und dehydrierter Kinder vor Testbeginn keine Angabe zum Zeitpunkt der Testdurchführung FS = Frühstück, LM = Lebensmittel, GI = glykämischer Index, GL = glykämische Last, KFS = kleines FS, MFS = mittleres FS, GFS = großes FS, ME = Mittagessen, LSES = niedriger soziales Status, HSES = hoher sozialer Status, + = positiv, - = negativ Tab. 2: Studien zum Einfluss von Ernährungsparametern auf die kognitive Leistungsfähigkeit bei Kindern Ernährungs Umschau 6/10 305

5 Wissenschaft & Forschung Begutachtetes Original Fortsetzung von S. 303 unabhängig vom Ernährungsstatus der Kinder positive Zusammenhänge festgestellt [13 15]. Hier ist in Betracht zu ziehen, dass die verbesserte kognitive Leistungsfähigkeit auf vereinzelte oder multiple Nährstoffdefizite vor Interventionsbeginn zurückzuführen sein könnte und die unter Supplementation entstandene Leistungssteigerung lediglich das unter guten Ernährungsbedingungen übliche Niveau erreichte. Flüssigkeit Aufgrund des im Vergleich zu Erwachsenen relativ erhöhten Wasserbedarfs von Kindern lässt sich vermuten, dass bereits ein geringes Flüssigkeitsdefizit Einbußen der kognitiven Leistungen auslöst. Die bisher einzige Studie an Kindern, die in Israel durchgeführt wurde, konnte allerdings keine signifikanten Unterschiede bezüglich kognitiver Fähigkeiten zwischen einer adäquat hydrierten und einer dehydrierten Gruppe feststellen [16]. Mögliche Mechanismen hierfür könnten verbesserte physiologische Anpassungen von Kindern an ein Flüssigkeitsdefizit aufgrund des hohen Wasserbedarfs sein. Einflussfaktoren bzw. Störfaktoren Alter Alters- und wachstumsbedingte Besonderheiten bedingen einen fast doppelt so hohen zerebralen Glukoseverbrauch von Kindern im Vergleich zu Erwachsenen [5]. Es ist also plausibel, dass Kinder auf einen Frühstücksverzicht oder Mahlzeitenverzicht generell sensibler bezüglich mentaler Parameter reagieren als Erwachsene. Ferner könnte ein im Vergleich zu Erwachsenen veränderter Biorhythmus die Kognition beeinflussen [17]. Geschlecht Wiederholt konnten Zusammenhänge zwischen Geschlecht und kognitiver Leistungsfähigkeit bei Kindern festgestellt werden. Mögliche Erklärungen hierfür könnten durch Sexualhormone bedingte Veränderungen der Gehirnfunktionen, unterschiedliche Mahlzeitengewohnheiten und eine geschlechtsspezifische Reaktion auf den GI einer Kost sein [18 20]. Ernährungsstatus Frühere und neuere Studien zeigen, dass Kinder mit schlechtem Ernährungsstatus eher positiv auf Ernährungsinterventionen am Vormittag reagieren als ihre besser ernährten Kontrollen [21, 22]. Eine durch einen Nährstoff- und Energiemangel bedingte effizientere physiologische Nutzung der verzehrten Lebensmittel könnte eine Erklärung hierfür sein [22]. Mangelernährte Kinder verfügen möglicherweise über bessere glukoseregulierende Fähigkeiten als gut ernährte Kinder. Untersuchungsdesign Heterogene Untersuchungsbedingungen der vorliegenden Studien erschweren die Interpretation der Ergebnisse erheblich. Beispiele sind nicht standardisierte Versuchsabläufe mit unterschiedlichen zeitlichen Abständen zwischen Mahlzeitenverzehr und Kognitionstestung, eine mangelnde Kontrolle der Prätest-Ernährung sowie eine Gewöhnung der Probanden an die Testverfahren [23 25]. Schlussfolgerungen und Empfehlungen Als Argument für die Einführung einer geregelten Mahlzeitenversorgung in der Schule, vor allem im Zuge des Ausbaus der Ganztagsbetreuung in Deutschland, wird neben der ernährungsphysiologischen Versorgung vielfach auch die Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit der Schüler angeführt. Die aus früheren Studien bekannten positiven Effekte eines Frühstücks auf die kognitive Leistungsfähigkeit von Kindern werden durch die neueren Studien gestützt. Nach wie vor mangelt es an Studien zu den Einflüssen anderer wichtiger Mahlzeiten, beispielsweise der Mittagsmahlzeit. Aber auch die Effekte von Zwischenmahlzeiten am Vormittag und Nachmittag allein oder in Verbindung mit der Mittagsmahlzeit wurden in der ernährungsbezogenen Kognitionsforschung bisher vernachlässigt. Vielversprechend und weiter untersuchenswert sind die Ergebnisse zu den Effekten der Kohlenhydratqualität, gemessen am GI von Mahlzeiten, auf die kognitive Leistungsfähigkeit. Literatur 1. Kaiser M, Kersting M (2001) Frühstücksverzehr und kognitive Leistungsfähigkeit von Kindern Eine Auswertung von Literaturbefunden. Ernährung im Fokus 1: Busch CR, Taylor HA, Kanarek RB, Holcomb PJ (2002) The effects of a confectionery snack on attention in young boys. Physiol Behav. 90(2 3): Wesnes KA, Pincock C, Richardson D et al. (2003) Breakfast reduces declines in attention and memory over the morning in schoolchildren. Appetite. 41(3): Mahoney CR, Taylor HA, Kanarek RB, Samuel P (2005) Effect of breakfast composition on cognitive processes in elementary school children. Physiol Behav. 85(5): Widenhorn-Müller K, Hille K, Klenk J, Weiland U (2008) Influence of having breakfast on cognitive performance and mood in 13- to 20-year-old high school students: results of a crossover trial. Pediatrics. 122(2): Pollitt E, Leibel RL, Greenfield D (1981) Brief fasting, stress, and cognition in children. Am J Clin Nutr. 34(8): Pollitt E, Cueto S, Jacoby ER (1998) Fasting and cognition in well- and undernourished schoolchildren: a review of three experimental studies. Am J Clin Nutr. 67(4): 779S 784S 8. Benton D, Stevens MK (2008) The influence of a glucose containing drink on the behavior of children in school. Biol Psychol. 78(3): Mahoney CR, Taylor HA, Kanarek RB (2007) Effect of an afternoon confectionery snack on cognitive processes critical to learning. Physiol Behav. 90(2 3): Nabb S, Benton D (2006) The influence on cognition of the interaction between the macro-nutrient content of breakfast and glucose tolerance. Physiol Behav. 87(1): Davis KL, Berger, PA (Hg) Brain acetyl- 306 Ernährungs Umschau 6/10

6 choline and neuropsychiatric disease. Plenum Press, New York (1979) 12. Zhang J, Hebert JR, Muldoon MF (2005) Dietary fat intake is associated with psychosocial and cognitive functioning of school-aged children in the United States. J Nutr. 135(8): Vazir S, Nagalla B, Thangiah V et al. (2006) Effect of micronutrient supplement on health and nutritional status of schoolchildren: mental function. Nutrition. 22(1 Suppl): Haskell CF, Scholey AB, Jackson PA et al. (2008) Cognitive and mood effects in healthy children during 12 weeks supplementation with multi-vitamin/minerals. Br J Nutr. 100(5): Vinod Kumar M, Rajagopalan S (2008) Trial using multiple micronutrient food supplement and its effect on cognition. Indian J Pediatr. 75(7): Bar-David Y, Urkin J, Kozminsky E (2005) The effect of voluntary dehydration on cognitive functions of elementary school children. Acta Paediatr. 94(11): Widenhorn-Müller K, Weiland U. Müde Schüler schlechte Noten? Widerspricht der Schulbeginn um 7:30 dem Biorhythmus unserer Schüler? Transferzentrum für Neurowissenschaften und Lernen (ZNL); Universität Ulm. URL: Zugriff Keski-Rahkonen A, Kaprio J, Rissanen A et al. (2003) Breakfast skipping and health-compromising behaviors in adolescents and adults. Eur J Clin Nutr. 57(7): Vagstrand K, Barkeling B, Forslund HB et al. (2007) Eating habits in relation to body fatness and gender in adolescents results from the SWEDES study. Eur J Clin Nutr. 61(4): Timlin MT, Pereira MA, Story M, Neumark-Sztainer D (2008) Breakfast eating and weight change in a 5-year prospective analysis of adolescents: Project EAT (Eating Among Teens). Pediatrics. 121(3): e Simeon DT, Grantham-McGregor S (1989) Effects of missing breakfast on the cognitive functions of school children of differing nutritional status. Am J Clin Nutr. 49(4): Muthayya S, Thomas T, Srinivasan K et al. (2007) Consumption of a mid-morning snack improves memory but not attention in school children. Physiol Behav. 90(1): Benton D, Maconie A, Williams C (2007) The influence of the glycemic load of breakfast on the behaviour of children in school. Physiol Behav. 92(4): Ingwersen J, Defeyter MA, Kennedy DO, Wesnes KA, Scholey AB (2007) A low glycaemic index breakfast cereal preferentially prevents children s cognitive performance from declining throughout the morning. Appetite. 49(1): Benton D, Jarvis M (2007) The role of breakfast and a midmorning snack on the ability of children to concentrate at school. Physiol Behav. 90(2 3): Neumann CG, Murphy SP, Gewa C et al. (2007) Meat supplementation improves growth, cognitive, and behavioral outcomes in Kenyan children. J Nutr. 137(4): Zusammenfassung Der Einfluss von Mahlzeiten, Nährstoffen und Flüssigkeit auf die kognitive Leistungsfähigkeit bei Kindern Anna Maria Terschlüsen, Katrin Müller, Mathilde Kersting, Dortmund; Kerstin Williger, Mönchengladbach Studien zum Zusammenhang zwischen der Ernährung und der kognitiven Leistungsfähigkeit bei Kindern widmen sich nach wie vor vielfach dem Frühstücksverzehr. Übereinstimmend fanden sich positive kognitive Effekte des Frühstücksverzehrs im Vergleich zum Frühstücksverzicht. Ein leistungssteigernder Einfluss der Nahrungs- bzw. Energieaufnahme an sich lässt sich vermuten. Die Aufnahme von Kohlenhydraten in Form von Glukose, z. B. durch einen Snack, und die Kohlenhydratqualität in Form eines niedrigen GI, üben positive kognitive Effekte aus. Ein positiver Einfluss einer Multisupplementation von Mikronährstoffmischungen könnte mit auf einen Ausgleich von möglicherweise vorhandenen Nährstoffdefiziten zurückzuführen sein. Die Annahme, dass ein Flüssigkeitsdefizit bei Kindern mit kognitiven Leistungseinbußen einhergeht, konnte in der bisher einzigen kontrollierten Studie mit Kindern nicht bestätigt werden. Wünschenswert sind auch Untersuchungen des Potenzials optimierter Mittagsmahlzeiten, beispielsweise in Ganztagsschulen, auf die kognitive Leistungsfähigkeit von Kindern. Schlüsselwörter: Frühstück, Nährstoffe, Kognition, glykämischer Index, Aufmerksamkeit, Gedächtnisleistung Summary Impact of meal consumption, nutrient intake and fluids on cognitive functions in children Anna Maria Terschlüsen, Katrin Müller, Mathilde Kersting, Dortmund; Kerstin Williger, Mönchengladbach Nutritional effects on cognitive functions in children have concentrated on the effects of having breakfast, or having no breakfast. Most studies have found that breakfast has beneficial effects. It seems probably that food and energy intake enhance performance. Carbohydrates consumed as glucose, e.g. as a snack, and the carbohydrate quality of meals - expressed as a low glycaemic index - have a positive impact on cognitive parameters. Multiple supplementation of micronutrients has beneficial effects and this might be attributable to pre-existing nutrient deficiencies. Although it has been thought that deficient fluid intake might have unfavourable effects on cognitive performance in children, this was not supported in a controlled trial. Future studies should examine the impact on children s cognitive capacity of nutritionally optimized midday school meals. Key words: breakfast, nutrients, glycaemic index, cognition, attention, memory performance Ernährungs Umschau 57 (2010) S Ernährungs Umschau 6/10 307

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