IV.16.

16. Meeresalgen und algenbasierte Lebensmittel

Meeresalgen liefern ungewöhnliche marine Ballaststoffe wie Alginat und Fucoidan, die nur bestimmte Darmbakterien abbauen können – und das auch nur, wenn Ihre Mikrobiota dafür ausgestattet ist.

Marine Superfoods – einzigartige Ballaststoffe für Ihre Darmmikrobiota

Meeresalgen und Mikroalgen liefern Ballaststoffe und bioaktive Verbindungen, die den meisten anderen Lebensmitteln fehlen, und sind damit besondere Verbündete Ihrer Mikrobiota.

Anekdote

2010 veröffentlichten Jan-Hendrik Hehemann und Kollegen an der Université Pierre et Marie Curie in Paris in Nature eine Arbeit, die das Denken über Ernährung, Darmbakterien und evolutionäre Anpassung neu rahmte. Die Studie begann mit einer ungewöhnlichen Frage zu Meeresalgen. Nori – die getrocknete Rotalge Porphyra – ist ein Grundnahrungsmittel der japanischen Küche und wird für Sushi und andere traditionelle Speisen verwendet. Sie enthält ein Polysaccharid namens Porphyran, das nur wenige Organismen verdauen können. Hehemanns Team hatte in einem marinen Bakterium, das auf Meeresalgen lebt, Enzyme identifiziert, die Porphyran abbauen können – sogenannte Porphyranasen. Bei der Suche in Datenbanken des menschlichen Darmmikrobioms fanden sie genau diese Gene in den Darmbakterien japanischer Personen. Die Gene waren horizontal von marinen Bakterien auf menschliche Darm-Bacteroides übertragen worden – höchstwahrscheinlich, weil die Japaner Meeresalgen zusammen mit den marinen Mikroorganismen verzehrten, die deren Oberfläche besiedeln. [151] Der entscheidende Befund war nicht allein, dass dieser Transfer stattgefunden hatte. Entscheidend war, dass die Porphyranase-Gene in Darmmikrobiom-Proben nordamerikanischer Personen weitgehend fehlten. Der japanische Darm hatte sich genetisch an die Verarbeitung eines Lebensmittels angepasst, das regelmäßig auf dem Speiseplan stand. Der nordamerikanische Darm nicht, weil das Lebensmittel dort nicht regelmäßig vorkam. [73] Dieser Befund war der erste klare Nachweis, dass das menschliche Darmmikrobiom durch ernährungsbedingten horizontalen Gentransfer funktionelle Fähigkeiten erwerben kann – nicht über evolutionäre Zeiträume, sondern möglicherweise innerhalb einer Generation oder innerhalb eines Lebens, wenn sich die Ernährungsmuster ändern. Für Meeresalgen im Besonderen ist die Konsequenz präzise: Die Fähigkeit, marine Polysaccharide zu fermentieren und einen Stoffwechselnutzen daraus zu ziehen, ist nicht allgemein vorhanden. Sie hängt davon ab, ob die Mikrobiota über die enzymatische Ausstattung verfügt, und diese Ausstattung wird zum Teil davon geprägt, wie regelmäßig und wie lange eine Kultur bereits Meeresalgen isst. Die bescheidenen und variablen Mikrobiota-Effekte in kurzfristigen Humanstudien zu Meeresalgen spiegeln teilweise wider, dass in den meisten Studienpopulationen genau jene bakteriellen Gene fehlen, die der japanische Darm über Jahrhunderte des Nori-Verzehrs erworben hat.

Meeresalgen und Mikroalgen enthalten marine Polysaccharide wie Alginat, Laminarin und Fucoidan, die in Landpflanzen selten vorkommen. Diese Ballaststoffe werden im Dünndarm nur teilweise verdaut und können den Dickdarm erreichen, wo einige Darmbakterien sie verstoffwechseln können. Untersuchungen zeigen, dass bestimmte mit Bacteroides verwandte Bakterien Enzyme besitzen, die diese Verbindungen abbauen können [151] [127].

Kleine Humanstudien und Tierversuche legen nahe, dass der regelmäßige Verzehr von Meeresalgen die Zusammensetzung der Mikrobiota verändern und die Produktion kurzkettiger Fettsäuren erhöhen kann, wobei das Ausmaß dieses Effekts stark schwankt und von der Gesamternährung abhängt. Diese Ballaststoffe wirken eher als zusätzliche Substrate denn als unentbehrliche Nährstoffe für die Gesundheit der Mikrobiota [152].

Meeresalgen enthalten außerdem Polyphenole und sulfatierte Polysaccharide, die die Immunsignalgebung beeinflussen können. Die meisten Hinweise auf entzündungshemmende Wirkungen stammen aus Labor- oder Tierstudien; klinische Daten beim Menschen sind noch begrenzt. Die individuelle Reaktion hängt von der Ausgangszusammensetzung der Mikrobiota ab.

Mikroalgen wie Spirulina und Chlorella liefern Protein, Pigmente und Mineralstoffe, doch ihre direkten Wirkungen auf die Darmmikrobiota sind weniger gut untersucht. Sie sollten als Nährstoffquellen und nicht als erwiesen mikrobiotamodulierende Lebensmittel betrachtet werden.

Meeresalgen sind von Natur aus jodreich. Eine ausreichende Zufuhr unterstützt die Produktion von Schilddrüsenhormonen, doch eine übermäßige Zufuhr aus bestimmten Braunalgen kann zu einer Schilddrüsenfunktionsstörung führen. Empfohlen wird daher ein moderater Verzehr.

Die Umweltqualität spielt eine Rolle. Meeresalgen können Schwermetalle oder Schadstoffe aus dem Meerwasser anreichern, weshalb der Bezug von regulierten Erzeugern wichtig ist, besonders bei konzentrierten Nahrungsergänzungsmitteln.

Algenballaststoffe werden in kleinen Mengen meist gut vertragen. Wie bei anderen fermentierbaren Ballaststoffen kann eine plötzlich große Zufuhr Blähungen verursachen, während sich die Mikrobiota anpasst.

Zusammengefasst liefern Meeresalgen und Mikroalgen ungewöhnliche Ballaststoffe, die die Vielfalt der mikrobiellen Substrate erweitern können, doch ihre Wirkungen sind bescheiden und hängen von der Gesamtqualität der Ernährung ab. Sie sind nützliche Ergänzungen einer abwechslungsreichen Ernährung, aber keine unverzichtbaren Bestandteile der Darmgesundheit.

Klinische Überlegungen zum Einsatz von Meeresalgen und Mikroalgen

Meeresalgen werden am besten als kleiner, regelmäßiger Bestandteil von Mahlzeiten eingesetzt, wo sie einzigartige Ballaststoffe und Mineralstoffe beisteuern, ohne Gemüse, Hülsenfrüchte oder Vollkorn zu ersetzen, die den Großteil der Ballaststoffzufuhr liefern.

Die Produktqualität ist wichtig, besonders bei konzentrierten Algenpulvern. Kontrollierter Anbau und geprüfte Herkunft verringern das Risiko von Schwermetallen oder Umweltschadstoffen.

Wegen des Jodgehalts ist ein moderater Verzehr angemessen. Kleine Portionen einige Male pro Woche liefern in der Regel ausreichend Jod, ohne eine übermäßige Zufuhr zu riskieren, die das Schilddrüsengleichgewicht beeinträchtigen könnte.

Meeresalgen wirken am besten innerhalb einer abwechslungsreichen pflanzenbasierten Ernährung. Die Kombination mariner Lebensmittel mit Hülsenfrüchten, Gemüse, Obst, Nüssen, Samen und Vollkorn unterstützt eine breitere Vielfalt mikrobieller Substrate.

Verschiedene essbare Meeresalgen haben unterschiedliche Nährstoffprofile; ein gelegentlicher Wechsel zwischen den Arten liefert daher ein breiteres Spektrum an Ballaststoffen und Mikronährstoffen, ohne die Gesamtzufuhr zu erhöhen.

Mikrobiota-Wirkungen

Algenpolysaccharide wie Alginat, Laminarin und Fucoidan können von bestimmten Darmbakterien fermentiert werden, darunter Arten aus der Verwandtschaft von Bacteroides, Prevotella und einigen Bacillota (früher Firmicutes). Ihr Abbau setzt mikrobielle Enzyme voraus, die marine Kohlenhydrate spalten können [127] [152].
Die Fermentation mariner Ballaststoffe kann die Produktion kurzkettiger Fettsäuren (Acetat, Propionat, Butyrat) durch Taxa wie Faecalibacterium prausnitzii und Roseburia spp. steigern. Diese Metaboliten werden mit der Integrität der Epithelbarriere, der mukosalen Immunregulation und der Signalgebung entlang der Darm-Hirn-Achse in Verbindung gebracht, wobei die Datenlage beim Menschen noch begrenzt ist [127].
Der Verzehr von Meeresalgen kann die Zusammensetzung der Mikrobiota in bescheidenem Maß verändern, doch die Effekte unterscheiden sich stark zwischen Personen und hängen von der Gesamtqualität der Ernährung ab. Eine konsistente Zunahme bestimmter "nützlicher" Bakterien wurde populationsübergreifend nicht nachgewiesen [151].
Sulfatierte Polysaccharide und Polyphenole aus Meeresalgen beeinflussen in experimentellen Modellen den mikrobiellen Stoffwechsel und die Immunsignalgebung, doch die klinische Evidenz für entzündungshemmende Wirkungen beim Menschen bleibt begrenzt.
An den Reaktionen der Mikrobiota können auch nicht-bakterielle Organismen beteiligt sein, darunter Verschiebungen bei methanogenen Archaeen (z. B. Methanobrevibacter smithii), Pilztaxa wie Candida oder Saccharomyces sowie Bakteriophagenpopulationen, wenn sich die Kohlenhydratverfügbarkeit ändert.
Ein regelmäßiger, aber moderater Verzehr von Meeresalgen kann das Spektrum fermentierbarer Substrate erweitern und damit die funktionelle mikrobielle Vielfalt möglicherweise erhöhen, besonders bei ansonsten pflanzenfaserarmer Ernährung [73].
Ein übermäßiger Verzehr von Meeresalgen kann die Jodexposition verändern und die Schilddrüsenhormonspiegel beeinflussen, was indirekt die Darmmotilität und die mikrobielle Zusammensetzung beeinflussen kann.
Algenballaststoffe werden in kleinen Mengen meist gut vertragen, doch eine plötzlich große Zufuhr kann Blähungen verursachen, während sich die Mikrobiota anpasst – ähnlich wie bei anderen fermentierbaren Ballaststoffen.

Patientenanleitung

Ergänzen Sie Ihre Mahlzeiten ein- bis zweimal pro Woche um kleine Portionen Meeresalgen (Nori, Wakame, Kombu).
Steigern Sie die Zufuhr schrittweise, um Blähungen zu vermeiden, während sich Ihre Mikrobiota anpasst.
Wählen Sie vertrauenswürdige Marken für Algenprodukte, die auf Schwermetalle geprüft sind.
Halten Sie die Portionen moderat, um eine übermäßige Jodzufuhr zu vermeiden.
Kombinieren Sie Meeresalgen mit Gemüse, Hülsenfrüchten oder Vollkorn, um die Ballaststoffvielfalt zu erhöhen.
Verwenden Sie Algenpulver nur gelegentlich, nicht als Hauptproteinquelle.
Wechseln Sie zwischen verschiedenen Algenarten, um unterschiedliche Ballaststoffe zuzuführen.
Achten Sie auf die Reaktion Ihres Körpers – notieren Sie Verdauung, Stuhlmuster, Energieniveau oder schilddrüsenbezogene Symptome.
Besprechen Sie den regelmäßigen Verzehr von Meeresalgen mit Ihrer Ärztin oder Ihrem Arzt, wenn Sie eine Schilddrüsenerkrankung haben oder Schilddrüsenmedikamente einnehmen.
Denken Sie daran, dass Meeresalgen eine Ergänzung zu einer abwechslungsreichen Ernährung sind und kein Ersatz für Gemüse oder Vollkorn.

Klinische Perle

Marine Algenpolysaccharide (Fucoidan, Laminarin, Carrageen) werden von spezialisierten Darmbakterien verstoffwechselt, die Sulfatase- und Polysaccharid-Lyase-Enzyme exprimieren, welche in nicht-küstennahen Populationen selten vorkommen. Der regelmäßige Algenverzehr in japanischen Populationen korreliert mit einer Anreicherung von Bacteroides plebeius, der Porphyranase-Gene trägt, die horizontal von marinen Bakterien erworben wurden (Hehemann et al., 2010, Nature). Dieser einzigartige Fermentationsweg erzeugt sulfatierte SCFA mit präbiotischer und entzündungshemmender Aktivität.

Literatur

[73] Sonnenburg ED, Sonnenburg JL. Starving our microbial self: the deleterious consequences of a diet deficient in microbiota-accessible carbohydrates. Cell Metab. 2014. Link

[127] Flint HJ, Scott KP, Duncan SH, Louis P, Forano E. Microbial degradation of complex carbohydrates in the gut. Gut Microbes. 2012. Link

[151] Hehemann JH, Correc G, Barbeyron T et al. Transfer of carbohydrate-active enzymes from marine bacteria to Japanese gut microbiota. Nature. 2010. Link

[152] O'Sullivan L, Murphy B, McLoughlin P et al. Prebiotics from marine macroalgae for human and animal health applications. Mar Drugs. 2010. Link