Kalorien zählen war gestern: Wie Bioaktivstoffe Ihren Stoffwechsel ankurbeln
(Bild: Tatjana Baibakova / Shutterstock.com )
Bioaktivstoffe beeinflussen Appetit, Verdauung und Stoffwechsel. Sie regulieren Kontrollzentren im Körper. Doch wie wirken sie genau? Die Antwort überrascht.
Stimmt das Sprichwort "Kalorien rein, Kalorien raus"? Die kurze Antwort lautet ja, aber die ganze Geschichte ist komplizierter.
Von dem Moment an, in dem die Nahrung Ihre Zunge berührt, bis zu dem Moment, in dem sie Ihren Körper verlässt, arbeiten Ihr Verdauungssystem und Ihr Darmmikrobiom daran, die Nährstoffe zu extrahieren. Enzyme in Mund, Magen und Dünndarm spalten die Nahrung für die Aufnahme auf, während Mikroben im Dickdarm die Reste verdauen.
"Kalorienzufuhr und -verbrauch" bezieht sich auf das Konzept, dass Gewichtsveränderungen durch das Gleichgewicht zwischen aufgenommenen und verbrauchten Kalorien bestimmt werden. Dabei geht es nicht nur darum, wie viele Kalorien Sie aufgrund Ihres Appetits essen und wie viele Kalorien Sie durch die Verdauung aufnehmen, sondern auch darum, wie gut diese aufgenommenen Kalorien durch den Stoffwechsel verbrannt werden.
Neuere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass ein wesentlicher Faktor, der den variablen Appetit, die Verdauung und den Stoffwechsel des Menschen beeinflusst, die biologisch aktiven Bestandteile der Nahrung, die sogenannten bioaktiven Substanzen, sind. Diese Bioaktivstoffe spielen eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Stoffwechselkontrollzentren des Körpers: dem Appetitzentrum im Gehirn, dem Hypothalamus, dem Verdauungsbioreaktor im Darm, dem Mikrobiom, und den Stoffwechselkraftwerken der Zellen, den Mitochondrien.
Ich bin Gastroenterologe und habe die letzten 20 Jahre damit verbracht, die Rolle des Darmmikrobioms bei Stoffwechselerkrankungen zu erforschen. Ich werde darüber sprechen, wie bioaktive Substanzen in der Nahrung erklären können, warum manche Menschen mehr essen, aber weniger zunehmen, und ich werde einige diätetische Hilfsmittel zur Verbesserung des Stoffwechsels vorstellen.
Über Appetit und Verdauung nachdenken
Die Forschung hat gezeigt, dass der Verzehr von Vollwertkost, die noch in ihren ursprünglichen Ballaststoffen und Polyphenolen "verpackt" ist – den Zellhüllen und Farbstoffen in Pflanzen, die für viele ihrer gesundheitlichen Vorteile verantwortlich sind – zu einem höheren Kalorienverlust über den Stuhl führt als der Verzehr von verarbeiteten Lebensmitteln, die in Fabriken zu einfachen Kohlenhydraten, raffinierten Fetten und Zusatzstoffen "vorverdaut" wurden.
Dies ist eine Möglichkeit, wie kalorienfreie Faktoren die Gleichung "Kalorien rein, Kalorien raus" beeinflussen können, was in einer Gesellschaft, in der die Kalorienaufnahme oft den Bedarf übersteigt, von Vorteil sein kann. Wenn man mehr Vollwertkost und weniger verarbeitete Lebensmittel isst, kann man einfach mehr essen, weil mehr dieser unverarbeiteten Kalorien ungenutzt wieder ausgeschieden werden.
Ballaststoffe und Polyphenole helfen ebenfalls, den Appetit und die Kalorienaufnahme über das Gehirn zu regulieren. Ihr Mikrobiom wandelt diese Bioaktivstoffe in Metaboliten um – molekulare Nebenprodukte der Verdauung -, die den Appetit auf natürliche Weise zügeln. Diese Metaboliten regulieren die gleichen Darmhormone, die die populären Schlankheitsmittel Wegovy, Ozempic und Mounjaro inspiriert haben, und kontrollieren den Appetit über das Sättigungszentrum im Gehirn, den Hypothalamus.
Verarbeiteten Lebensmitteln fehlen diese Bioaktivstoffe, außerdem sind sie mit Salz, Zucker, Fett und Zusatzstoffen angereichert, was sie übermäßig schmackhaft macht, sodass der Appetit steigt und mehr gegessen wird.
Bedeutung gesunder Mitochondrien
Eine vollständige Abrechnung der Kalorien hängt auch davon ab, wie effektiv Ihr Körper sie verbrennt, um Ihre Bewegung, Ihr Denken, Ihr Immunsystem und andere Funktionen zu unterstützen – ein Prozess, der weitgehend von Ihren Mitochondrien gesteuert wird.
Gesunde Menschen haben in der Regel leistungsfähige Mitochondrien, die Kalorien problemlos verarbeiten und die Zellfunktionen unterstützen. Bei Menschen mit Stoffwechselerkrankungen funktionieren die Mitochondrien nicht so gut, was zu erhöhtem Appetit, weniger Muskeln und vermehrter Fettspeicherung führt.
Sie haben auch weniger von einer mitochondrienreichen Fettart, dem sogenannten braunen Fett. Dieses Fett speichert keine Kalorien, sondern verbrennt sie, um Wärme zu erzeugen. Weniger braunes Fett könnte erklären, warum manche fettleibige Menschen eine niedrigere Körpertemperatur haben als nicht fettleibige und warum die durchschnittliche Körpertemperatur in den USA seit der industriellen Revolution gesunken ist.
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Gesunde Mitochondrien, die mehr Kalorien verbrennen, könnten auch erklären, warum manche Menschen mehr essen können, ohne zuzunehmen. Das wirft allerdings die Frage auf: Warum haben manche Menschen gesündere Mitochondrien als andere?
Die Gesundheit der Mitochondrien wird letztlich von vielen Faktoren beeinflusst, darunter auch solchen, die normalerweise mit dem allgemeinen Wohlbefinden in Verbindung gebracht werden: regelmäßige Bewegung, ausreichend Schlaf, Stressbewältigung und gesunde Ernährung.
Wer hat die Metabo-Lichter ausgeschaltet?
Die neueste Ernährungsforschung zeigt, dass bisher unterschätzte Ernährungsfaktoren eine wichtige Rolle für die mitochondriale Gesundheit spielen. Neben den essenziellen Makronährstoffen – Fett, Eiweiß und Kohlenhydrate – und Mikronährstoffen wie Vitaminen und Mineralstoffen sind auch andere in der Nahrung enthaltene Faktoren wie Ballaststoffe, Polyphenole, bioaktive Fette und Fermentationsprodukte für den Stoffwechsel entscheidend.
Im Gegensatz zur westlichen Ernährung, der es oft an diesen bioaktiven Substanzen mangelt, sind traditionelle Ernährungsformen wie die mediterrane und die okinawanische Ernährung reich an Nahrungsmitteln – Nüsse, Samen, Obst, Gemüse, Vollkornprodukte und fermentierte Lebensmittel –, die diese Faktoren reichlich enthalten. Viele bioaktive Substanzen gelangen unverdaut vom Dünndarm in den Dickdarm, wo sie vom Mikrobiom in aktivierte Stoffwechselprodukte umgewandelt werden. Diese Metaboliten werden dann absorbiert und beeinflussen die Anzahl der Mitochondrien in den Zellen und deren Funktion.
Auf der grundlegendsten Ebene der Zellbiologie schalten Stoffwechselprodukte molekulare Schalter in Ihren Genen an und aus – ein Prozess, der als Epigenetik bezeichnet wird und sich auf Sie und Ihre Nachkommen auswirken kann. Wenn die Stoffwechsel-"Lichter" an sind, aktivieren sie die Mitochondrien, die für einen schnelleren Stoffwechsel verantwortlich sind.
Bitte beachten Sie die Mikrobiomlücke
Ein gesundes Mikrobiom produziert eine Vielzahl nützlicher Stoffwechselprodukte, die die Kalorienverbrennung aus braunem Fett, die Muskelausdauer und die Stoffwechselgesundheit unterstützen. Aber nicht jeder hat ein Mikrobiom, das in der Lage ist, Bioaktivstoffe in ihre aktiven Stoffwechselprodukte umzuwandeln.
Der langfristige Verzehr von verarbeiteten Lebensmitteln, die arm an Bioaktivstoffen und reich an Salz und Zusatzstoffen sind, kann die Fähigkeit des Mikrobioms beeinträchtigen, die für eine optimale Gesundheit der Mitochondrien erforderlichen Stoffwechselprodukte zu produzieren. Auch der übermäßige Einsatz von Antibiotika, starker Stress und Bewegungsmangel können sich negativ auf das Mikrobiom und die Gesundheit der Mitochondrien auswirken.
So entsteht eine doppelte Ernährungslücke: ein Mangel an gesunder Nahrung und ein Mangel an Mikroben, die deren Bioaktivstoffe umsetzen. Infolgedessen könnten gut untersuchte Ernährungsansätze wie die Mittelmeerdiät bei einigen Menschen mit einem gestörten Mikrobiom weniger wirksam sein, was zu gastrointestinalen Symptomen wie Durchfall führen und sich negativ auf die Stoffwechselgesundheit auswirken könnte.
In diesen Fällen untersucht die Ernährungsforschung die möglichen gesundheitlichen Vorteile verschiedener kohlenhydratarmer Diäten, die die Notwendigkeit eines gesunden Mikrobioms umgehen können. Während der höhere Proteingehalt dieser Diäten die Produktion nützlicher Stoffwechselprodukte durch das Mikrobiom verringern kann, stimuliert der geringere Kohlenhydratanteil die körpereigene Produktion von Ketonen. Ein Keton, Beta-Hydroxybutyrat, könnte eine ähnliche Funktion bei der Regulierung der Mitochondrien haben wie der Mikrobiom-Metabolit Butyrat.
Neue Ansätze, die auf das Mikrobiom abzielen, könnten sich ebenfalls als nützlich erweisen, um die Stoffwechselgesundheit zu verbessern: Butyrat und andere Postbiotika, um vorgebildete Metaboliten des Mikrobioms bereitzustellen, personalisierte Ernährung, um die Ernährung auf das Mikrobiom abzustimmen, intermittierendes Fasten, um die Reparatur des Mikrobioms zu unterstützen, und die zukünftige Möglichkeit von Therapien mit lebenden Bakterien, um die Gesundheit des Mikrobioms wiederherzustellen.
Werkzeuge zur Umwandlung von Fett in Kraftstoff
Für die meisten Menschen ist die Wiederherstellung des Mikrobioms durch traditionelle Ernährungsformen wie die Mittelmeerdiät biologisch möglich, aber aufgrund von Herausforderungen wie Zeit, Kosten und Geschmacksvorlieben nicht immer praktikabel. Letzten Endes beruht die Aufrechterhaltung eines gesunden Stoffwechsels auf den verblüffend einfachen Säulen eines gesunden Lebensstils: Bewegung, Schlaf, Stressbewältigung und eine nährstoffreiche Ernährung.
Einige einfache Tipps und Hilfsmittel können jedoch die Wahl einer nährstoffreichen Ernährung erleichtern. Eselsbrücken können Ihnen helfen, sich auf die Lebensmittel zu konzentrieren, die Ihr Mikrobiom und Ihre Mitochondrien am besten unterstützen. Bioaktive Rechner und Apps können Ihnen auch helfen, Lebensmittel auszuwählen, die Ihren Appetit, Ihre Verdauung und Ihren Stoffwechsel kontrollieren, um Ihre Kalorienbilanz wieder ins Gleichgewicht zu bringen.
Christopher Damman ist außerordentlicher Professor für Gastroenterologie an der Medizinischen Fakultät der Universität von Washington.
Dieser Artikel wurde zuerst von The Conversation unter einer Creative-Commons-Lizenz veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel. Übersetzer: Bernd Müller