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Warum Darm-Bakterien uns fett machen

Der Blick in den Dünndarm zeigt die Darmschleimhaut mit den fingerförmigen Darmzotten. Über sie nimmt der Körper Nährstoffe aus dem Nahrungsbrei auf. Zwischen den Zotten haben sich Bakterien angesiedelt. Sie weisen verschiedene Formen auf: Kugel, Zylinder, Stäbchen oder Faden.
Der Blick in den Dünndarm zeigt die Darmschleimhaut mit den fingerförmigen Darmzotten. Über sie nimmt der Körper Nährstoffe aus dem Nahrungsbrei auf. Zwischen den Zotten haben sich Bakterien angesiedelt. Sie weisen verschiedene Formen auf: Kugel, Zylinder, Stäbchen oder Faden. FOTO: Fotolia
Die Bakterien im Darm haben großen Einfluss darauf, ob ein Mensch schlank oder fett ist. Es hängt auch von unserer Ernährung ab, welche Arten von Bakterien sich im Darm ansiedeln. Martin Lindemann

Im menschlichen Darm tummeln sich schätzungsweise bis zu 100 Billionen Bakterien. Nur die wenigsten davon können uns krank machen. Die Mehrheit jedoch ist wesentlich daran beteiligt, die aufgenommene Nahrung aufzuspalten und unserem Körper lebenswichtige Nährstoffe verfügbar zu machen. Die allermeisten Bakterien im Darm sind wichtig für unser Wohlbefinden und unsere Gesundheit.

Neuere Forschungen haben gezeigt, dass es auch von unserer Ernährung abhängt, welche der bislang bekannten 2000 Bakterienarten sich im Darm ansiedeln. Darmbakterien werden auch als Mikroben bezeichnet, ihre Gesamtheit im Darm als Mikrobiom.

Westliche Ernährung: Forscher der Universität Pittsburgh, USA, haben herausgefunden, dass unsere westliche Ernährung mit viel Fleisch, Fett und Zucker offensichtlich zu einer ungünstigen Zusammensetzung der Darmbakterien führt. Eine solche Ernährung befördert Übergewicht und Stoffwechsel-Erkrankungen, das Risiko für Darmkrebs steigt.

Wissenschaftler der Universität Florenz verglichen die Darmflora von italienischen Kindern aus der Stadt und afrikanischen Kindern vom Land. Die italienischen Kinder, die mit Vorliebe Pizza, Pasta, viel Fleisch und Käse, Eis, Erfrischungsgetränke, Frühstücksflocken, Chips und Süßes konsumierten, hatten andere Darmbakterien als die Kinder in Afrika.

Bei den italienischen Kindern steckten vor allem Bakterien aus der Firmicutes-Gruppe im Darm, die vermehrt bei dicken Menschen auftreten. Sie ziehen offenbar mehr Energie aus der Nahrung und können bewirken, dass der Organismus mehr Fett einlagert, als das bei normalgewichtigen Menschen der Fall ist. Es gibt hierzu aber noch keine klaren Zahlen.

Bakterien machen fett: Eine Forschergruppe der Universität von Kalifornien in Los Angeles geht davon aus, dass ein "fettes" Mikrobiom zwei Prozent mehr Energie aus der Nahrung holt. Das entspricht 40 Kilokalorien am Tag. Pro Jahr sind das etwa 1,6 Kilogramm zusätzliches Fett, die ein Mensch ansetzt. Das sind in zehn Jahren 16 Kilogramm mehr.

Die afrikanischen Mädchen und Jungen verzehrten in der Regel Hirsebrei, lokal angebautes Gemüse, ab und zu Hühnchenfleisch und während der Regenzeit auch Termiten. Im Darm dieser Kinder fanden die Forscher überwiegend Prevotella-Bakterien, die die Nährstoffe aus Getreide, Bohnen und Gemüse, die alle ballaststoffreich sind, verfügbar machen. Im Darm der italienischen Kinder fehlten diese Bakterien völlig.

Heilsame Ballaststoffe: Mehrere Studien haben gezeigt, dass eine Umstellung der Ernährung hin zu deutlich mehr Ballaststoffen das Darm-Mikrobiom in eine gesündere Richtung verändert. Ballaststoffe stecken in Vollkornprodukten, Gemüse, Salaten, Hülsenfrüchten und Obst, das jedoch sehr zuckerreich ist. Als Ballaststoffe werden die schlecht oder unverdaulichen Pflanzenfasern bezeichnet. Sie können sich positiv auf unsere Gesundheit auswirken, denn sie rufen ein Sättigungsgefühl hervor, regen die Darmtätigkeit an und sind das beste Futter für manche Darmbakterien. Diese Bakterien können die Ballaststoffe nicht nur verwerten, sondern produzieren daraus auch Fettsäuren, die den Menschen gesund halten.

Jedes Fett macht fett: Auch Wissenschaftler der Technischen Universität München wollten besser verstehen, welche Rolle unsere Darmbakterien bei der Kalorienaufnahme spielen. Das Forscherteam untersuchte, ob pflanzliche Nahrungsfette im Darm anders verwertet werden als tierische Nahrungsfette. Eine Gruppe von schlanken, fitten Mäusen wurde vier Wochen lang mit viel Schweineschmalz (tierischem Fett) im Futter versorgt, eine andere Gruppe mit viel Palmöl (pflanzlichem Fett). Alle Tiere verfügten zu Beginn des Experiments über ein ausgeglichenes und gesundes Darm-Mikrobiom. Bei der Abschlussuntersuchung stellte sich heraus, dass die Mäuse beider Gruppen fettleibig geworden waren, egal ob sie Schmalz oder Palmöl gefuttert hatten.

Die Darmforscherin Dr. Anne Katharina Zschoke erläutert: "Sobald fettreiche Nahrung die Verdauungsorgane erreicht, vermehren sich dort die Bakterien, die auf Fettverdauung spezialisiert sind. Binnen 20 bis 40 Minuten können sie sich verdoppeln."

Was aber passiert bei einer fettreichen Ernährung in einem Darm, der noch völlig frei von Bakterien ist? Auch dieser Frage gingen die Wissenschaftler der TU München nach. Sie experimentierten dazu mit speziell gezüchteten, keimfreien Mäusen. Diese beherbergen noch keinerlei Bakterien im Darm.

Überraschende Ergebnisse: Eine Gruppe der keimfreien Tiere bekam vier Wochen lang Futter, das viel Schweineschmalz enthielt. Eine zweite Gruppe hatte Futter zur Verfügung, das voller Palmöl steckte. Diese Studie führte zu erstaunlichen Ergebnissen:

- Die keimfreien Mäuse, die mit tierischem Fett (Schweineschmalz) gefüttert wurden, hatten nach einem Monat kein Gramm an Körperfett zugelegt.

- Die Gruppe, deren Kost pflanzliches Fett (Palmöl) enthielt, litt am Ende unter einer ernährungsbedingten Adipositas.

Das ist wirklich verblüffend. Warum führten nur die pflanzlichen Fette zu Adipositas, nicht aber die tierischen Fette? Der Leiter der Studie, Dr. Martin Klingenspor, Professor für Molekulare Ernährungsmedizin, gibt zwei Erklärungen. "Tierische Fette können im keimfreien Darm weniger gut aufgenommen und verarbeitet werden. Die keimfreien Mäuse können das Futter mit Schmalz also schlechter verwerten, weil die Nahrungsfette nur eingeschränkt verfügbar sind." Die zweite Erkenntnis: "Das Futter mit reichlich Schmalz stimuliert bei keimfreien Mäusen die Kalorienverbrennung im Körper. Das bedeutet, ein größerer Anteil der Nahrungsenergie wird beim Stoffwechsel verbrannt." Tatsächlich war der Grundumsatz - die Energie, die der Körper im Ruhezustand pro Tag verbraucht - bei den mit Schmalz gefütterten keimfreien Mäusen erhöht. Ihre Körperzellen erzeugten mehr (Wärme-)Energie.

Lebenswichtiges Cholesterin: Warum führte pflanzlichen Fett bei den keimfreien Tieren so schnell zu Adipositas? Die beiden für die Studie verwendeten Nahrungsfette unterscheiden sich grundsätzlich. Palmöl ist frei von Cholesterin, Schmalz hingegen ist reich an Cholesterin. Da Cholesterin mit einem erhöhten Risiko für Herzinfarkt in Verbindung gebracht wird, hat es einen schlechten Ruf. Aber es ist auch lebensnotwendig. Es ist ein Baustein der Zellmembran, der Schutzhülle der Zelle, und eine Vorstufe von Gallensäuren, die an der Fettverdauung und Fettaufnahme in die Zellen beteiligt sind. Und es ist eine Vorstufe von Steroidhormonen, zu denen zum Beispiel Sexualhormone und Stresshormone zählen.

Die pflanzlichen Fette des Palmöls enthalten Bestandteile, sogenannte Phytosterine, die die Aufnahme von Cholesterin im Darm hemmen. Demgegenüber ist bei den tierischen Fetten die Zufuhr und Verfügbarkeit des Cholesterins stark erhöht. Es ist also anzunehmen, dass das Cholesterin im Schweineschmalz bei den keimfreien Mäusen die Verwertung und die Einlagerung des Fetts im Körper gebremst und gleichzeitig den Grundumsatz gesteigert hat.

Um das genau zu klären, haben die Forscher den Stoffwechsel der Mäuse analysiert. Sie haben untersucht, wie die Nahrung im Körper zerlegt wird, welche Zwischenprodukte sich bilden und welche Endprodukte entstehen, die dann in den Körperzellen zum Aufbau neuer Strukturen und zur Energiegewinnung eingesetzt werden.

Unerwartetes: Die Forscher stießen nach eigener Aussage auf "Unerwartetes". Zweifellos waren Steroidhormone und Gallensäuren, die chemische Abkömmlingen des Cholesterins, im keimfreien Darm besser verfügbar. Das Steroidhormon Estradiol zum Beispiel steigert die Energieverbrennung. Man weiß, dass es bei einem Gewichtsverlust eine entscheidende Rolle spielt. Da es im Organismus der Mäuse in erhöhter Konzentration zur Verfügung stand, sind der gesteigerte Grundumsatz und somit der erhöhte Kalorienverbrauch der Tiere zu erklären. Zudem bewirkt das Hormon, dass weniger Gallensäuren im Darm waren. Da diese Säuren entscheidend dazu beitragen, dass im Körper Fett gespeichert wird, senkte die niedrige Konzentration an Gallensäuren den Fetteinbau.

Diese Veränderungen treten aber nur in einem keimfreien Darm auf. Ist der Darm hingegen mit Bakterien besiedelt, nehmen diese großen Einfluss auf den Cholesterin-Stoffwechsel. Dann werden die tierischen Fette in hohem Maße verwertet, was zur Fettleibigkeit führen kann.

Ernährungsbedingte Adipositas: Obwohl die Tiere, deren Darm mit Bakterien besiedelt war, sowohl mit Butterschmalz als auch mit Palmöl adipös wurden, entdeckten die Forscher in der Zusammensetzung der Bakterien feine Unterschiede.

Bei den mit Schmalz gefütterten Mäusen wurden einzelne Bakterienstämme gefunden, die im Darm Einfluss darauf nehmen, dass Cholesterin zu Steroidhormonen und Gallensäuren umgebaut wird. Die Forscher ziehen daraus den Schluss, dass die Art der Nahrungsfette, die wir verzehren, die Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms verändern kann. Das beeinflusst den Hormon- und Gallensäuren-Stoffwechsel und trägt dazu bei, ob eine ernährungsbedingte Adipositas entsteht - oder nicht.

Offene Fragen: Die Ergebnisse reichen nicht aus, um im Kampf gegen Übergewicht bereits Empfehlungen zur Art und Menge des verzehrten Fetts geben zu können. Wie andere Studien auch belegt die Münchener Untersuchung jedoch, dass die Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms von unserer Ernährung beeinflusst wird. Es gibt Bakterienstämme, die das Übergewicht befördern, es gibt aber auch Stämme, die uns helfen, schlank zu bleiben.

Zum Thema:
Dr. Elisabeth Bik von der Universität Stanford in Kalifornien hat im vergangenen September eine Übersichtsstudie veröffentlicht, in der sie die wichtigsten Forschungsarbeiten zum Darm-Mikrobiom zusammengefasst hat. Ihr Ergebnis: Derzeit gilt als gesichert, dass eine Ernährungsweise, die reich an Gemüse und Ballaststoffen ist, dem Darm zweifelsfrei hilft. Gute Effekte haben wahrscheinlich auch Probiotika (Lebensmittel mit speziellen Bakterienkulturen wie zum Beispiel Naturjoghurt) sowie fermentierte Lebensmittel wie beispielsweise Sauerkraut und Essiggurken.