Nahrungsfasern und ihre Wirkungen

Transkript

1 Von Natur aus gesund Nahrungsfasern und ihre Wirkungen

2 2 Impressum Autorin: Dr. rer. nat. Claudia Reinke, MedSciences, Schützenmattstrasse 1, 4051 Basel Redaktion: Mepha Schweiz AG, Kirschgartenstrasse 14, 4010 Basel Design und Realisation: Pierre Rippstein AG, Kembserweg 7, 4012 Basel Druck: Druckerei Bloch AG, Talstrasse 40, 4144 Arlesheim

3 Inhaltsverzeichnis Vorwort 4 Was sind Nahrungsfasern? 6 Nahrungsbestandteile mit unterschiedlichen Eigenschaften 6 Unlösliche Fasern 7 Lösliche Fasern 7 Wasserbindungsvermögen bestimmt die Quellfähigkeit im Darm 7 Wirkungen der Nahrungsfasern im Organismus 8 Grundsätzliches 8 Anhaltendes Sättigungsgefühl im Magen 9 Ausgeprägte Stoffwechseleffekte bei der Dünndarmpassage 9 Wirkungen im Dickdarm 10 Wirkungen auf die Dickdarmbakterien (Mikrobiota) 11 Prebiotika 13 Tipps für die Praxis 14 3

4 Vorwort Liebe Leserin, lieber Leser Nahrungsfasern haben viele gesundheitsfördernde Effekte. Sie steigern das Sättigungsgefühl, reduzieren Blutzucker- und Cholesterinspiegel und regulieren die Darmfunktion. Ausserdem haben sie antientzündliche Eigenschaften und können das Wachstum von Zellen, die zu Darmpolypen und Tumoren führen, hemmen. Die tägliche Einnahme von Nahrungsfasern trägt somit dazu bei, den Darm und den Organismus gesund zu erhalten. Verschiedene Nahrungsmittel enthalten unterschiedliche Arten und Mengen von Fasern. Ihre Wirkungsweise im Darmtrakt wird durch ihre chemischen Eigenschaften bestimmt. So tragen wasserunlösliche Nahrungsfasern dazu bei, dass das Stuhlvolumen zunimmt und die Passage des Speisebreis durch den Darm gefördert wird. Dies ist wesentlich für eine normale tägliche Stuhlentleerung. Wasserlösliche Fasern werden dagegen von den Darmbakterien zu kurzketti - gen Fettsäuren abgebaut. Dieser Abbauprozess (Fermentation) ist einer der wichtigsten Vorgänge im Dickdarm. Die kurzkettigen Fettsäuren sind die wesentliche Energiequelle für die Darmzellen, dienen aber auch den nützlichen Darmbakterien als Vermehrungsgrundlage. Für einen gesunden Darm ist es daher entscheidend, eine ausreichende und ausgewogene Menge an Nahrungsfasern aufzunehmen. Dies kann durch den regelmässigen Verzehr von Obst, Gemüse, Salaten und Getreide erreicht werden. In den letzten Jahren haben sich spezielle Fasern mit präbiotischen Eigenschaften etabliert. Dazu gehören Fructooligosaccharide und Galactooligosaccharide, die entweder Bestandteil verschiedener Nahrungsmittel sind oder speziellen Nahrungsmitteln zugesetzt werden. Diese Prebiotika werden vollständig fermentiert und stimulieren gezielt das Wachstum nützlicher Bakterien (z.b. Bifidobakterien und Laktobazillen) im Darmtrakt. Die Bakterien sind wiederum wesentlich für einen gesunden Darm. Durch ihre Fähigkeit, mit dem Immunsystem des Darms zu kommunizieren, 4

5 sind sie auch in der Lage entzündliche Prozesse zu verhindern, die bei verschiedenen Erkrankungen des Darms beteiligt sind. Die regelmässige Zufuhr von Nahrungsfasern hat einen Effekt auf die Gewichtskontrolle, beugt Verstopfungen vor und trägt möglicherweise dazu bei, dass weniger Darmpolypen und/oder Darmtumoren entstehen. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie auch zur Behandlung einer Verstopfung, zur Verbesserung eines Reizdarms und zur Reduktion der Entzündung der Colitis ulcerosa eingesetzt. Leider ist in den letzten Jahrzehnten der Verzehr von Nahrungsfasern stetig zurück gegangen. Um diesem Trend gegenzusteuern, werden heute verschiedene Anstrengungen unternommen, die Nahrungsfaserzufuhr bei Kindern und Erwachsenen zu fördern. Die folgende kurze und prägnante Übersicht soll Ihnen helfen, die Wirkungen der verschiedenen Fasern und ihren gesundheitlichen Nutzen zu verstehen. Im Weiteren soll diese kleine Broschüre helfen, Betroffene aufzuklären und sie vom Nutzen der täglichen Zufuhr faserreicher Nahrungsmittel zu überzeugen. Prof. Dr. med. Rémy Meier Leiter Abteilung Gastroenterologie, Hepatologie und Ernährung Medizinische Universitätsklinik, Kantonsspital Baselland-Liestal 5

6 Was sind Nahrungsfasern? Nahrungsfasern (auch Ballaststoffe, Füll- oder Quellstoffe genannt) sind pflanzliche Nahrungsbestandteile, die von den Verdauungsenzymen im menschlichen Dünndarm nicht abgebaut werden können. Im Dickdarm werden sie dagegen teilweise oder vollständig von den dort lebenden Darmbakterien (Mikrobiota) fermentiert und umgewandelt. Dabei entstehen kurzkettige Fettsäuren und Gase (z.b. CO 2 ). Diese Kohlensäuregase werden in kleineren Mengen von der Darmschleimhaut resorbiert. Werden jedoch ungewohnt hohe Mengen an Fasern verzehrt (z.b. im Rahmen einer Ernährungsumstellung), können sie vorübergehend unangenehme Blähungen auslösen. Nahrungsbestandteile mit unterschiedlichen Eigenschaften Gemeinsame Charakteristika der Nahrungsfasern sind ihre Nicht-Verdaulichkeit und ihre Zugehörigkeit zu den Kohlenhydraten. Chemisch unterscheiden sie sich jedoch in der Art ihrer Bausteine und im Aufbau ihrer Kettenstruktur beziehungsweise ihrer Kettenlänge. Diese Eigenschaften entscheiden über ihre Löslichkeit oder Unlöslichkeit in wässriger Umgebung. 6

7 Unlösliche Fasern Zu den unlöslichen Fasern zählen die Polysaccharide, zu denen die Zellulose (die Gerüstsubstanz der pflanzlichen Zellwände; z.b. in Getreide, Gemüse, Obst, Kleie), die Hemizellulosen (ebenfalls Bestandteile der pflanzlichen Zellwände; z.b. in Weizen, Roggen, Hülsenfrüchten) sowie Lignin (z.b. in verholzten Pflanzenteilen sowie in der Weizenkleie) gehören. Lösliche Fasern Zu den löslichen Fasern gehören u.a. Pektine (enthalten in Zellwänden von Obst insbesondere Äpfel oder Quitten und Gemüse), Guar (Polysaccharid, aus dem Samen der Guarbohne), das zu den Prebiotika zählende Polysaccharid-Gemisch Inulin (dient vielen Pflanzen als Energiespeicher) und die ebenfalls prebiotisch eingesetzten Fructo-Oligosaccharide (FOS). Wasserbindungsvermögen bestimmt die Quellfähigkeit im Darm Alle Nahrungsfasern haben die Eigenschaft, grosse Mengen Wasser binden oder aufnehmen zu können. Unlösliche Fasern verhalten sich dabei wie ein Schwamm: sie binden grosse Mengen Wasser in ihrer Gerüststruktur. Die Substanzen quellen dadurch auf und gewinnen an Viskosität, d.h. sie werden dickflüssiger. Wasserlösliche Fasern benötigen dagegen grosse Mengen Wasser, um sich vollständig aufzulösen; dabei entstehen hoch visköse, dickflüssige Lösungen. Durch ihre Quellfähigkeit und den Viskositätsanstieg bewirken faserreiche Nahrungsmittel, dass sich das Volumen des Darminhalts erheblich vergrössert. Dadurch wird die Transportbewegung der Darmmuskulatur (Peristaltik) angeregt, so dass der Speisebrei den Darm rascher passieren und der Stuhl schneller und einfacher ausgeschieden werden kann. 7

8 Wirkungen der Nahrungsfasern im Organismus Grundsätzliches Im Gegensatz zu faserreicher Nahrung werden faserarme Nahrungsbestandteile (z.b. Produkte aus Weissmehl, Kartoffeln, Reis, Milch und Milchprodukte, bestimmte Gemüsesorten wie Tomaten, Gurken, Melonen etc.) während des Verdauungsvorgangs im Magen-Darm-Trakt in verschiedene Nährstoffe aufgespalten, die über die Darmschleimhaut in das Blutsystem gelangen und im Organismus ihre Wirkungen entfalten. Nahrungsfasern wirken dagegen primär im Gastrointestinaltrakt und zwar in erster Linie «physikalisch» also durch die Volumenvergrösserung des Magen- beziehungsweise des Darminhalts. Erst durch den Einfluss der körpereigenen Darmbakterien im Dickdarm (Mikrobiota) können sie fermentiert und umgewandelt werden. Diese unter dem Einfluss der Bakterien entstehenden Abbauprodukte sind allerdings in der Lage, nicht nur lokale, sondern auch den gesamten Organismus betreffende Effekte auszulösen. 8

9 Anhaltendes Sättigungsgefühl im Magen Das Wasserbindungs- und Quellvermögen der Nahrungsfasern führt bereits im Magen zu einer Volumen- und Viskositätsvergrösserung des Speisebreis. Dadurch verzögert sich die Magenentleerung, was zu einem besseren und länger anhaltenden Sättigungsgefühl führt. Stoffwechseleffekte bei der Dünndarmpassage Ein faserreicher voluminöserer Speisebrei wird rascher durch den Dünndarm transportiert. Der voluminösere Darminhalt scheint zudem den Verdauungsenzymen aus der Bauchspeicheldrüse den Zugang zu den im Speisebrei enthaltenen Nährstoffen zu erschweren. Dadurch verringert sich die Insulinausschüttung. So werden Kohlenhydrate beispielsweise aus faser reicher Nahrung langsamer aufgenommen; der Blutzuckerspiegel bleibt dadurch auf einem niedrigeren Niveau. Wasserlösliche Fasern besitzen nachweislich die Fähigkeit, aggressive Toxine und Gallensalze im Darm zu binden und über den Stuhl auszuscheiden. Dies schützt die empfindliche Darmschleimhaut. Als Ersatz für die ausgeschiedenen fasergebundenen Gallensalze müssen in der Leber neue Gallensäuren gebildet werden. Dafür wird Cholesterin benötigt, das aus dem Blut in die Leber transportiert wird. Dadurch verringert sich der Cholesteringehalt des Blutes. Dieser cholesterinsenkende Effekt gilt in erster Linie für wasserlösliche Fasern. 9

10 Wirkungen der Nahrungsfasern im Organismus Wirkungen im Dickdarm Im Dickdarm sorgen Nahrungsfasern für eine weitere Volumenzunahme, wobei wasserunlösliche Nahrungsfasern zusätzlich Wasser einlagern, während wasserlösliche zu einer Vermehrung der Darmbakterien beitragen und so für eine Zunahme der Zellmasse bzw. des Stuhlvolumens sorgen. Eine höhere Zufuhr wasserlöslicher Fasern (z.b. Inulin und FOS) führt zudem zu einer weicheren, wasserhaltigeren Stuhlkonsistenz, die einfacher ausgeschieden werden kann. Wasserlösliche Fasern, die durch die körpereigene Mikrobiota im Dickdarm abgebaut werden (z.b. Inulin und FOS), können die Absorption von Mineralstoffen (z.b. Calcium) aus dem Speisebrei fördern. Auch hier gilt, dass ein durch die Faserzufuhr erhöhtes Stuhlvolumen zu einer früheren und einfacheren Darmentleerung führt. 10

11 Wirkungen auf die Dickdarmbakterien (Mikrobiota) Lösliche Fasern werden im Dickdarm von den dort lebenden Darmbakterien (Mikrobiota) insbesondere Bifidobakterien und Laktobazillen abgebaut, da diese Bakterien die dazu notwendigen Enzyme besitzen. Bei diesem Fermentationsprozess entstehen vor allem kurzkettige Fettsäuren (Azetat, Propionat und Butyrat), die von den Zellen der Dickdarmschleimhaut nahezu vollständig aufgenommen werden. Sie dienen als Energiequelle, um die regelmässige Erneuerung und strukturelle Entwicklung (Differenzierung) der Schleimhautzellen sowie die Schleimproduktion anzuregen. Damit unterstützen sie die Unversehrtheit des Dickdarmepithels. Nur wenn die Funktionsfähigkeit des Darmepithels intakt ist, lassen sich die Vermehrung pathogener Keime sowie die Passage von Bakterien, Toxinen oder Antikörpern aus dem Darmlumen in die Blutbahn verhindern. Die vermehrte Bildung kurzkettiger Fettsäuren hat zudem eine Absenkung des intestinalen ph-wertes zur Folge, was das Wachstum unerwünschter krankheitserregender Mikroorganismen hemmt. Neben kurzkettigen Fettsäuren entstehen durch die bakterielle Fermentation der wasserlöslichen Nahrungsfasern auch kurzkettige Zuckerverbindungen (Mono-, Di- oder Trisaccharide). Diese Abbauprodukte werden von der Mikrobiota selbst als energiereiche Nährsubstrate genutzt und unterstützen die Vermehrung der für die Darmgesundheit nützlichen Mikro organismen wie Bifidobakterien und Laktobazillen. Dies führt unter anderem dazu, dass die bakterielle Zellmasse im Dickdarm zunimmt und das Stuhlvolumen zusätzlich vergrössert, was wiederum eine raschere und unkompliziertere Darmentleerung fördert. 11

12 Dünndarm Dickdarm Dünndarm mit Kerckring schen Falten Dickdarm mit Haustren (Ausbuchtung) Dünndarmzotten Dickdarmkrypten Dünndarm (Längsschnitt) Dickdarm (Längsschnitt) A B C D A B C D Darmflora (ca. 1.5 kg Bakterien) Darmschleimhaut (u.a. Epithel-, Schutz- und Becherzellen) Muskeln und Nervengeflechte Bauchfell

13 Prebiotika Prebiotika sind spezielle lösliche Nahrungsfasern, die im menschlichen Dünndarm nicht verdaut werden. Sie gelangen daher unverändert in den Dickdarm und werden erst dort, wie bereits beschrieben, durch die Darmbakterien fermentiert. Die entstehenden Abbauprodukte sind in ihren Eigenschaften vergleichbar mit den bereits beschriebenen. Die Unterschiede zwischen Prebiotika und den üblichen Nahrungsfasern liegen in ihrer chemischen Struktur: Bei der Mehrzahl der Nahrungsfasern handelt es sich um langkettige unlösliche oder lösliche Polysaccharide, Prebiotika sind dagegen wasserlösliche kurzkettige Oligosaccharide (z.b. Oligosaccharide wie Inulin und Fructo-Oligosaccharide [FOS]). 13

14 Tipps für die Praxis Nahrungsfasern besitzen einen hohen gesundheitlichen Nutzen. Folgende Massnahmen können helfen, eine faserreiche Ernährung zu realisieren: Weissmehl-Produkte (Auszugsmehl) vermehrt durch Vollkornprodukte ersetzen. Fleisch oder Wurstwaren hin und wieder durch Hülsenfrüchte austauschen. Mehr Nüsse und Trockenfrüchte verzehren statt Chips oder zuckerhaltige Snacks. Reichlich Obst, Gemüse und Salate essen. Eine Ernährungsumstellung sollte langsam erfolgen, da der Darm eine gewisse Anpassungsphase durchmacht. Eine zu rasche, hohe Zufuhr an Nahrungsfasern kann insbesondere wenn Konzentrate (z.b. Weizenkleie) zugeführt werden mit unerwünschten gastrointestinalen Symptomen wie Blähungen und Bauchschmerzen einhergehen. Nahrungsfasern nehmen ein Vielfaches ihres Eigengewichts an Wasser auf. Bei faserreicher Ernährung ist daher stets auf eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr (1.5 bis 2 l/tag) zu achten, sonst besteht die Gefahr einer Verstopfung. Dies gilt insbesondere, wenn Faserkonzentrate eingenommen werden. Nahrungsfasern sind in der Lage, die Arzneimittelresorption zu vermindern oder zu verlangsamen. Arzneimittel sollten daher möglichst zeitlich versetzt und nicht gleichzeitig mit einer faserreichen Mahlzeit eingenommen werden. 11/2012 D/A / P Mepha Schweiz AG Kirschgartenstrasse 14 Postfach 4010 Basel Telefon Telefax