Almonds Board of California

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Mandelverzehr erhöhte die Butyratkonzentration bei gesunden Erwachsenen

Wissenschaftliche Fortschritte bei der Erforschung des menschlichen Darmmikrobioms begeistern Expert*innen für Ernährung und Magen-Darm-Gesundheit. Forscher*innen haben beobachtet, dass eine bewusste Ernährung das Darmmikrobiom in einer Weise beeinflusst, die der Gesundheit und der Prävention von Krankheiten zugute kommt; der genaue Wirkungsmechanismus muss jedoch noch weiter untersucht werden. Neue Erkenntnisse aus der Mandelforschung könnten weitere Bausteine zur Lösung dieser Forschungslücke liefern. Im Rahmen einer klinischen Studie wurde untersucht, wie Darmbakterien Mandeln verstoffwechseln und dabei Butyrat bilden, ein spezifisches Erzeugnis des Mikrobioms, das mit mehreren gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht wird.

Neue Forschungsergebnisse[1] belegen, dass der Verzehr von Mandeln die Konzentration von Butyrat, einer gesunden kurzkettigen Fettsäure, im Dickdarm deutlich erhöht. Butyrat wird von Darmbakterien bei der Verdauung von Ballaststoffen gebildet und stellt die Hauptenergiequelle der als Kolonozyten bezeichneten Zellen dar, die den Dickdarm auskleiden. Möglicherweise spielt Butyrat bei mehreren Prozessen im Zusammenhang mit der Gesundheit des Menschen eine Rolle. So könnte die Fettsäure unter anderem zur Verbesserung der Schlafqualität und zur Bekämpfung von Entzündungen beitragen und wurde zudem mit der Absenkung des Darmkrebsrisikos in Verbindung gebracht [2],[3]. Des Weiteren trägt der Mandelverzehr signifikant zur Anregung des Stuhlgangs bei. Es besteht ein Zusammenhang zwischen regelmäßigem Stuhlgang und einem gut funktionierenden Magen-Darm-System.

Ein Team von Forscher*innen unter der Leitung von Professor Kevin Whelan vom King’s College London wollte herausfinden, wie sich ganze und gemahlene Mandeln auf Zusammensetzung und Diversität des Darmmikrobioms sowie auf die Darmpassagezeit auswirken. Die Studie wurde vom Almond Board of California finanziert.

„Ein Teil des Wirkungsmechanismus, über den das Darmmikrobiom die Gesundheit des Menschen beeinflusst, ist die Bildung von kurzkettigen Fettsäuren wie Butyrat. Diese Moleküle dienen als Energiequelle für Darmzellen. Sie regulieren die Aufnahme anderer Nährstoffe im Darm und wirken ausgleichend auf das Immunsystem“, erläuterte Kevin Whelan, PhD, RD, Professor für Diätetik am King’s College London.

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Im Rahmen dieser Studie rekrutierten die Forscher*innen 87 gesunde Erwachsene. Es handelte sich um Frauen und Männer im Alter zwischen 18 und 45 Jahren, die nach eigener Aussage regelmäßig zwei oder mehr Snacks pro Tag verzehrten. Die Teilnehmer*innen ernährten sich ballaststoffärmer als empfohlen und wurden umfassend auf das Vorliegen von Ausschlusskriterien geprüft. Jede Gruppe bestand aus 29 Teilnehmer*innen. Die erste erhielt 56 g ganze Mandeln pro Tag, die zweite 56 g gemahlene Mandeln (Mandelmehl) pro Tag, und die Kontrollgruppe verzehrte Muffins mit gleichem Energiegehalt (2/Tag). Die Teilnehmer*innen wurden aufgefordert, jeweils zweimal täglich über einen Zeitraum von vier Wochen die studienrelevanten, anstatt ihrer gewohnten Snacks, zu sich zu nehmen. Zu jedem Snack tranken die Teilnehmer*innen mindestens 100 ml Wasser.

Zu den gemessenen Ergebnissen zählten die relative Menge an Bifidobakterien im Stuhl, Zusammensetzung und Diversität des Mikrobioms im Stuhl, kurzkettige Fettsäuren im Stuhl, die gesamte Darmpassagezeit, pH-Wert des Darms, die Häufigkeit und Konsistenz des Stuhlgangs, sowie Darmsymptome.

Bei einer Untergruppe von 47 Teilnehmer*innen wurden mit einer drahtlosen Motilitätskapsel die Darmpassagezeit, der pH-Wert und der Druck im Darm als Basiswerte (Baseline) gemessen. 41 Teilnehmer*innen schlossen die Messungen bis zum Endpunkt ab. Eine weitere Gruppe von 31 Teilnehmer*innen war in die Mastikationsanalyse eingebunden, mit der beurteilt werden sollte, wie sich die Mandelform (d. h. ganze im Vergleich zu gemahlenen Mandeln) auf die Partikelgrößenverteilung und Lipidfreisetzung nach der Mastikation auswirkt. Bei der durchgeführten Analyse der Zusammensetzung des Mikrobioms im Stuhl wurden in Bezug auf die Baseline keine signifikanten Unterschiede zwischen den Stämmen oder Gattungen der Bakteriengruppen gefunden. Verglichen mit dem Snack der Kontrollgruppe wurde außerdem weder beim Verzehr von ganzen noch von gemahlenen Mandeln eine höhere Menge an Bifidobakterien im Stuhl nachgewiesen. In einer früheren Studie wurde allerdings berichtet, dass Mandeln die Diversität des Mikrobioms steigerten und gleichzeitig die relative Anzahl potenziell schädlicher Bakterien senkten.[4]

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Bei den Stoffwechselprodukten des Darmmikrobioms stellten die Forscher*innen hinsichtlich der insgesamt oder einzeln betrachteten kurzkettigen Fettsäuren keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen fest. In der durchgeführten statistischen Analyse war die Butyratkonzentration bei allen Teilnehmer*innen, die Mandeln verzehrt hatten, signifikant höher als bei den Teilnehmer*innen, die einen Muffin als Snack zu sich genommen hatten. Bei der Darmpassagezeit insgesamt wurden keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Weder beim pH-Wert im Dünndarm noch beim pH-Wert im Dickdarm wurden Unterschiede beobachtet. Bei den Teilnehmer*innen, die ganze Mandeln verzehrt hatten, zeigte sich mit 1,5 zusätzlichen Stuhlgängen pro Woche ein signifikanter Unterschied bei der Stuhlganghäufigkeit. Bei keiner der Gruppen zeigten sich Unterschiede hinsichtlich des Auftretens oder der Schwere üblicher gastrointestinaler Symptome.

Insgesamt fanden Professor Whelan und seine Kolleg*innen heraus, dass die Studienteilnehmer*innen, die Mandeln verzehrt hatten, eine signifikante Steigerung der Butyratkonzentration sowie eine erhöhte Stuhlganghäufigkeit verzeichneten. Die Mandeln wurden gut vertragen und führten nicht zu gastrointestinalen Symptomen. Dies deutet darauf hin, dass der Verzehr von Mandeln eine Möglichkeit sein kann, die Ballaststoffzufuhr ohne nachteilige Auswirkungen zu steigern. Dies legt nahe, dass die Funktion des Darmmikrobioms dadurch positiv verändert werden kann.

„Unserer Meinung nach deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass der Mandelverzehr den Bakterienstoffwechsel auf eine Art und Weise begünstigen könnte, die das Potenzial besitzt, die Gesundheit des Menschen zu beeinflussen“, so Professor Whelan.

Einschränkungen der Studie ergeben sich sowohl hinsichtlich der Geschlechterverteilung der Freiweilligen (über 86 % waren Frauen) als auch bezüglich der Altersverteilung. Das Durchschnittsalter der Teilnehmer*innen lag bei 27,5 Jahren. Die Forscher*innen sind sich der Tatsache bewusst, dass die Ergebnisse der Studie nicht unbedingt für Männer oder ältere Bevölkerungsgruppen verallgemeinert werden können.

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Mandeln liefern Ballaststoffe (12,5/3,5 g pro Portion à 100 g/30 g) und 15 essenzielle Nährstoffe (pro Portion à 100 g/30 g) wie Magnesium (270/81 mg), Kalium (773/220 mg) und Vitamin E (25,6/7,7 mg). Das macht sie zu einem perfekten nährstoffreichen Snack zur Förderung der Darmgesundheit.

[1] Creedon, A. C., Dimidi, E., Hung, E. S., Rossi, M., Probert, C., Grassby, T., Miguens-Blanco, J., Marchesi, J. R., Scott, S. M., Berry, S. E., & Whelan, K. (2022). The impact of almonds and almond processing on gastrointestinal physiology, luminal microbiology and gastrointestinal symptoms: a randomized controlled trial and mastication study. American Journal of Clinical Nutrition, nqac265. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqac265

[2] Koh, A., De Vadder, F., Kovatcheva-Datchary, P., & Backhed, F. (2016). From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. Cell, 165(6), 1332-1345. doi: 10.1016/j.cell.2016.05.041

[3] Szentirmai, E., Millican, N. S., Massie, A. R., & Kapas, L. (2019). Butyrate, a metabolite of intestinal bacteria, enhances sleep. Scientific Reports, 9:7035, 1-9. https://www.nature.com/articles/s41598-019-43502-1

[4] Dhillon, J., Li, Z., & Ortiz, R. M. (2019). Almond snacking for 8 wk increases alpha-diversity of the gastrointestinal microbiome and decreases Bacteroides fragilis abundance compared with an isocaloric snack in college freshmen. Current Developments in Nutrition, 3(8), 1-9. https://doi.org/10.1093/cdn/nzz079