Warum "richtige Ernährung" nicht bei jedem gleich gut funktioniert

Die wichtigste Schlussfolgerung:

unsere Darmbakterien haben ihr eigenes "chemisches Kochbuch", und das ist bei jedem Menschen einzigartig - es ist besonders bei chronischen Krankheiten gestört.

Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht, berichtet die Friedrich-Schiller-Universität Jena.

Das Mikrobiom als "zweite chemische Fabrik"

Viele nützliche Pflanzenstoffe aus Beeren, Nüssen und Gemüse sind nicht aktiv, wenn wir sie essen. Sie müssen erst von den Mikroben im Darm "veredelt" werden - eine Art "zweite Verdauung".

Die Forscher

• verfolgten systematisch das Schicksal von 775 pflanzlichen Phytonährstoffen,

• und verglichen sie mit der Art und Weise, wie sie von den bakteriellen Enzymen im Darm verarbeitet werden.

Es stellte sich heraus, dass:

• im Durchschnitt sind bis zu 70% aller Enzyme im Mikrobiom potenziell an der Verarbeitung dieser Stoffe beteiligt - ein viel höherer Anteil als bisher angenommen;

• und dass der Enzymmix höchst individuell ist:

  • unterscheidet sich von Mensch zu Mensch,

  • hängt von der Region ab,

  • er ist mit den Ernährungsgewohnheiten verknüpft.

Prof. Gianni Panagiotou, Leiter der Mikrobiom-Dynamik in Jena und am Leibniz-HKI, unterstreicht:
ohne die Kombination von Bioinformatikern, Chemikern, Krankheitsmodellierern und Mikrobiologen wäre es unmöglich, das ganze Bild zu sehen.

Wenn das "Kochbuch" versagt

Mithilfe künstlicher Intell igenz verglich das Team die Enzymprofile des Mikrobioms:

• bei gesunden Menschen,

• patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen,

• patienten mit kolorektalem Krebs,

• menschen mit nicht-alkoholischer Fettlebererkrankung.

Ergebnisse:

• bei Patienten mit chronischen Erkrankungen war die Fähigkeit des Mikrobioms, nützliche Pflanzenstoffe zu verarbeiten, deutlich reduziert;

• kI-Modelle unterschieden mit hoher Genauigkeit zwischen gesunden und kranken Patienten durch Enzymrekrutierung von Darmbakterien;

• patienten mit Darmkrebs fehlte zum Beispiel ein Schlüsselenzym für die Verarbeitung einer bestimmten Pflanzenverbindung, die bei gesunden Kontrollpersonen weit verbreitet war.

Die Autoren schlagen vor:
"Das ist der Grund, warum allgemeine Ernährungsempfehlungen für chronisch Kranke oft nicht die erwartete Wirkung haben - ihr Mikrobiom weiß einfach nicht, wie man nützliche Substanzen richtig 'kocht'."

Schritt zur personalisierten Ernährung

Um all diese Zusammenhänge zu entschlüsseln, haben die Wissenschaftler:

• analysierten mehr als 5.500 Darmmikrobiome von Menschen aus aller Welt,

• nutzten die Bioinformatik, um mögliche Reaktionen vorherzusagen,

• und testeten sie dann im Labor an vielversprechenden Bakterienstämmen.

Diese Daten bilden die Grundlage für die personalisierte Ernährungswissenschaft der Zukunft. Anstelle einer Pauschalempfehlung "Essen Sie mehr Gemüse" wird es möglich sein:

• das Mikrobiom einer bestimmten Person zu analysieren,

• lebensmittel auszuwählen, die ihre Mikroben tatsächlich in nützliche Stoffwechselprodukte umwandeln können,

• oder das Mikrobiom durch Probiotika mit den richtigen Enzymen zu ergänzen.

Die Studie unterstreicht: Es kommt nicht nur auf die Zusammensetzung des Mikrobioms an (welche Bakterien im Darm leben), sondern auch auf seine Funktion - was es auf chemischer Ebene tatsächlich mit unserer Nahrung macht.

Die Wissenschaftler bieten einen Schlüssel dazu, wie man dieses Gleichgewicht durch individuelle Ernährungsstrategien aufrechterhalten kann.