IV.8.

8. Polyphenole in der Ernährung

Polyphenole sind die farbigen Schutzstoffe der Pflanzen; Ihre Darmbakterien wandeln sie in nützliche Metabolite um, die das mikrobielle Gleichgewicht unauffällig stützen.

Pflanzliche Abwehrstoffe – Superfood für Ihre Mikrobiota

Polyphenole schützen nicht nur Pflanzen; sie schützen auch Ihren Darm.

Anekdote

Am 17. November 1991 trat ein französischer Kardiologe namens Serge Renaud in der CBS-Sendung 60 Minutes auf und präsentierte ein Paradox, das mehr wissenschaftliche Arbeiten pro Quadratzentimeter Bildschirm hervorbringen sollte als kaum eine Sendung zuvor oder danach. Renaud hatte Daten, die zeigten, dass die Französinnen und Franzosen – die mehr gesättigtes Fett aßen als die meisten westlichen Nationen, in erheblicher Zahl rauchten und sich nicht mehr bewegten als ihre Altersgenossen anderswo – dramatisch niedrigere Raten koronarer Herzkrankheit aufwiesen. Er führte dies zumindest teilweise auf den regelmäßigen Konsum von Rotwein zurück. Der Produzent der Sendung prägte den Ausdruck live im Studio: das "französische Paradox". Die Weinverkäufe in den Vereinigten Staaten stiegen in den folgenden Wochen um vierzig Prozent. [113] Bis 1997 hatten ein Biochemiker namens David Sinclair und seine Kolleginnen und Kollegen am MIT Resveratrol – ein in roten Traubenschalen konzentriertes Polyphenol – als mögliche Erklärung ausgemacht und festgestellt, dass es SIRT1, ein mit Langlebigkeit verbundenes Protein, in Hefe- und Nagermodellen aktivierte. Ein Jahrzehnt lang galt Resveratrol als aussichtsreiche pharmakologische Intervention gegen Alterung und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Klinische Studien wurden finanziert; Nahrungsergänzungsmittel überschwemmten den Markt. Dann kamen die Ergebnisse. Die Bioverfügbarkeit von oral aufgenommenem Resveratrol beim Menschen war gering, die Plasmakonzentrationen lagen in den meisten Studien weit unter den Dosen, die im Tierversuch Wirkungen erzeugten, und die großen randomisierten Studien am Menschen zeigten keinen konsistenten kardiovaskulären Nutzen. [114] Was die Forschenden ab etwa 2010 stattdessen fanden, war interessanter. Die Polyphenole in Wein, Beeren, Granatäpfeln und Walnüssen – darunter Ellagitannine und Anthocyane – wirkten nicht unmittelbar. Sie wurden von Darmbakterien in eine Familie von Verbindungen umgewandelt, die Urolithine, Equol und phenolische Säuren heißen, und es waren diese mikrobiellen Metabolite und nicht die ursprünglichen Polyphenole, die für die im Gewebe beobachteten biologischen Wirkungen verantwortlich waren. [115] Das französische Paradox hatte auf das richtige Ziel gedeutet, aber über den falschen Mechanismus. Resveratrol war ein Stellvertreter; die Mikrobiota war die Apothekerin.

Wenn Patientinnen und Patienten geraten wird, mehr Obst und Gemüse zu essen, werden die Vorteile oft mit Vitaminen oder Ballaststoffen erklärt. Eine weitere wichtige Stoffgruppe sind die Polyphenole, Moleküle, die Pflanzen zum Schutz gegen Umweltstress bilden. Polyphenole treten mit der Darmmikrobiota in eine wechselseitige Beziehung: Die Mikroben wandeln diese Verbindungen um, und die Verbindungen beeinflussen ihrerseits die mikrobielle Aktivität.

Polyphenole kommen in Lebensmitteln wie Beeren, Tee, Kaffee, Kakao, Oliven, Nüssen, Samen, Kräutern und Gewürzen vor. Viele von ihnen werden im Dünndarm nur teilweise aufgenommen. Der verbleibende Anteil erreicht den Dickdarm, wo bakterielle Enzyme sie in kleinere phenolische Metabolite zerlegen. Diese Metabolite können in den Kreislauf gelangen und an Signalwegen mitwirken, die mit Entzündung und Gefäßfunktion zusammenhängen [78].

Humanstudien legen nahe, dass eine an bestimmten polyphenolhaltigen Lebensmitteln reiche Ernährung den mikrobiellen Stoffwechsel verändern und mitunter die relative Abundanz bestimmter Taxa verschieben kann. In einigen Studien wurde nach der Aufnahme von Kakao oder Beeren eine Zunahme von Bakterien wie Bifidobacterium berichtet, doch diese Befunde sind nicht allgemeingültig. Polyphenole scheinen die mikrobielle Aktivität beständiger zu beeinflussen als die mikrobielle Zusammensetzung [116].

Polyphenole greifen auch in Fermentationsprozesse ein. Manche können bakterielle Enzymsysteme oder Wachstumsraten verändern und damit indirekt die Bildung kurzkettiger Fettsäuren beeinflussen. Die Ballaststoffzufuhr bleibt der Haupttreiber der SCFA-Bildung, und Polyphenole wirken wahrscheinlich eher als Modulatoren denn als Hauptsubstrate [115].

Verschiedene Polyphenole verhalten sich unterschiedlich. Flavanole im Kakao, Catechine im Tee und Anthocyane in Beeren unterscheiden sich in Aufnahme, Stoffwechsel und mikrobieller Umwandlung. Die Lebensmittelmatrix und die Dosis beeinflussen, ob die Wirkungen für bestimmte Mikroben günstig, neutral oder gelegentlich hemmend sind.

Beobachtungsstudien verknüpfen eine an pflanzlichen Lebensmitteln, Tee und Olivenöl reiche Ernährung mit niedrigeren Raten von Herz-Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen. Polyphenole sind wahrscheinlich einer von vielen beitragenden Faktoren, neben Ballaststoffen, Mikronährstoffen und Lebensstilmustern. Die Evidenz, die Polyphenole über die Darm-Hirn-Achse mit kognitiven Endpunkten verbindet, ist vielversprechend, aber noch vorläufig [113] [117].

Vollwertige Lebensmittel bleiben die am besten untersuchten Quellen. Konzentrierte Extrakte oder Nahrungsergänzungsmittel haben keinen durchgängigen Zusatznutzen gezeigt und verursachen mitunter Magen-Darm-Beschwerden. Wie in anderen Bereichen der Ernährung scheint die Vielfalt pflanzlicher Lebensmittel wichtiger zu sein als eine hohe Zufuhr einer einzelnen Verbindung.

Für Patientinnen und Patienten ist die praktische Botschaft einfach. Eine abwechslungsreiche Ernährung mit viel Obst, Gemüse, Tee, Kräutern und Nüssen liefert Polyphenole in physiologischen Mengen. Diese Verbindungen unterstützen den mikrobiellen Stoffwechsel allmählich, als Teil eines ausgewogenen Ernährungsmusters, und nicht als isolierte therapeutische Wirkstoffe.

Praktische Polyphenol-Strategien

In der klinischen Ernährung spiegelt die Polyphenolzufuhr meist die Vielfalt pflanzlicher Lebensmittel in der Ernährung wider. Mahlzeiten, die regelmäßig Obst, Gemüse, Kräuter, Nüsse und Hülsenfrüchte enthalten, liefern tendenziell ein breites Spektrum an Polyphenolverbindungen.

Vollwertige, wenig verarbeitete Lebensmittel sind in der Humanforschung im Allgemeinen die wichtigsten untersuchten Quellen. Frische Beeren, Äpfel, Blattgemüse, Oliven, Nüsse und traditionelle Kräuter liefern Polyphenole zusammen mit Ballaststoffen und Mineralstoffen, die den mikrobiellen Stoffwechsel unterstützen.

Alltägliche Getränke können bedeutsame Mengen an Polyphenolen beisteuern, wenn sie ohne übermäßigen Zucker konsumiert werden. Tee, Kaffee in moderater Menge und natürliche Kakaoprodukte werden mit Patientinnen und Patienten häufig als Teil des gesamten Ernährungsmusters besprochen.

Die Zubereitung beeinflusst die Verfügbarkeit der Polyphenole. Schonende Garverfahren und die Verwendung frischer Zutaten erhalten in der Regel mehr bioaktive Verbindungen als eine lange Verarbeitung bei großer Hitze, wobei der Effekt je nach Lebensmittel unterschiedlich ausfällt.

Kräuter und Gewürze liefern konzentrierte Polyphenole in kleinen Mengen. Traditionelle Zubereitungsweisen mit Kurkuma, Rosmarin, Oregano, Zimt oder Nelken erhöhen die Polyphenolzufuhr oft ohne größere Umstellung der Ernährung.

Die Polyphenolzufuhr ist am aussagekräftigsten, wenn sie zusammen mit der Ballaststoffzufuhr und der allgemeinen Ernährungsqualität betrachtet wird. Pflanzliche Vielfalt unterstützt eine breitere mikrobielle Stoffwechselleistung als das Vertrauen auf isolierte Extrakte oder Nahrungsergänzungsmittel.

Wirkungen auf die Mikrobiota

Polyphenole sind keine klassischen Präbiotika, doch manche können die mikrobielle Aktivität und das Wachstum selektiv beeinflussen. In bestimmten Studien wurde nach dem Verzehr von Kakao, Tee oder Beeren eine Zunahme von Taxa wie Bifidobacterium, Lactobacillus oder Akkermansia muciniphila beobachtet, obwohl die Ergebnisse über verschiedene Populationen hinweg uneinheitlich sind [116].
Darmbakterien verstoffwechseln Polyphenole zu kleineren phenolischen Säuren und anderen Metaboliten, die aufgenommen werden können und Signalwege des Wirtes beeinflussen, die mit Entzündung, Gefäßfunktion und zellulärem Redoxgleichgewicht zusammenhängen [115] [78].
Polyphenole können mikrobielle Enzymsysteme und die Quorum-Signalgebung modulieren und dabei das Wachstum bestimmter Bakterien bremsen. Diese antimikrobiellen Wirkungen hängen von Dosis, Verbindungstyp und Lebensmittelmatrix ab und bewirken keine allgemeine Verringerung von "Krankheitserregern".
Die Wechselwirkungen mit der mikrobiellen Fermentation sind indirekt. Polyphenole können die Enzymaktivität oder die mikrobielle Konkurrenz verändern, was die Bildung kurzkettiger Fettsäuren beeinflussen kann, doch Ballaststoffe bleiben das wichtigste Substrat der SCFA-Synthese [115].
Polyphenole können die Signalgebung der Darmbarriere und Immunantworten beeinflussen, darunter das Zytokingleichgewicht und die Kommunikation der Epithelzellen. Die Wirkungen sind bescheiden und hängen von der Ausgangsmikrobiota und vom Gesundheitszustand des Wirtes ab.
Am Polyphenolstoffwechsel sind verschiedene mikrobielle Gruppen beteiligt, darunter Eggerthella, Eubacterium, Clostridium-Arten sowie bestimmte Pilze oder Archaeen-Taxa. Diese Umwandlungen bestimmen, welche Metabolite in Blut und Urin erscheinen [78].
Die Reaktionen der Mikrobiota unterscheiden sich von Person zu Person stark und werden von Ernährung, Medikamenten, Genetik und der bestehenden Zusammensetzung der Mikrobiota beeinflusst. Manche Menschen zeigen messbare taxonomische Verschiebungen, andere vor allem metabolische Veränderungen.
Polyphenolbezogene Wirkungen lassen sich über Sequenzierung, Metabolomik und die Analyse phenolischer Metabolite messen, doch Laborbefunde übersetzen sich nicht immer in eindeutige klinische Ergebnisse.
Eine übermäßige Zufuhr aus konzentrierten Extrakten kann die Mikrobiota anders verändern als vollwertige Lebensmittel, und hohe Dosen können bei manchen Menschen Magen-Darm-Beschwerden verursachen.

Hinweise für Patientinnen und Patienten

Essen Sie täglich eine Vielfalt an farbenreichem Obst und Gemüse.
Bauen Sie mehrmals pro Woche Beeren, Blattgemüse, Nüsse, Kräuter oder Gewürze ein.
Wählen Sie ungesüßten Tee oder Kaffee in Maßen statt zuckerhaltiger Getränke.
Bevorzugen Sie vollwertige pflanzliche Lebensmittel gegenüber Polyphenolpräparaten.
Verwenden Sie beim Kochen zu Hause Kräuter und Gewürze.
Kombinieren Sie pflanzliche Lebensmittel mit gesunden Fetten wie Olivenöl oder Nüssen.
Halten Sie Portionen dunkler Schokolade klein und gelegentlich.
Notieren Sie Verdauung, Energieniveau und Stimmung in Ihrem Tagebuch.
Besprechen Sie Ernährungsumstellungen mit Ihrer Ärztin oder Ihrem Arzt, wenn Beschwerden auftreten.
Denken Sie daran: Polyphenole unterstützen die Darmgesundheit als Teil einer ballaststoffreichen, ausgewogenen Ernährung.

Klinische Perle

Nahrungspolyphenole werden von der Darmmikrobiota in biologisch aktive Metabolite (Urolithin A, Equol, Enterolacton) mit entzündungshemmenden und neuroprotektiven Eigenschaften umgewandelt. Die Fähigkeit zur Polyphenol-Biotransformation ist mikrobiotaabhängig – FMT-Empfängerinnen und -Empfänger mit erfolgreichem Engraftment zeigen eine höhere Urolithin-A-Bildung als Nicht-Ansprechende. Eine Metaanalyse von 25 RCTs bestätigte eine signifikante Zunahme der Bifidobacterium-Abundanz nach polyphenolreichen Ernährungsinterventionen.

Literatur

[78] Selma MV, Espín JC, Tomás-Barberán FA. Interaction between phenolics and gut microbiota: role in human health. J Agric Food Chem. 2009. Link

[113] Renaud S, de Lorgeril M. Wine, alcohol, platelets, and the French paradox for coronary heart disease. Lancet. 1992. Link

[114] Novelle MG, Wahl D, Diéguez C, Bernier M, de Cabo R. Resveratrol supplementation: Where are we now and where should we go? Ageing Res Rev. 2015. 2015. Link

[115] Espín JC, González-Sarrías A, Tomás-Barberán FA. The gut microbiota: A key factor in the therapeutic effects of (poly)phenols. Biochem Pharmacol. 2017. Link

[116] Dueñas M, Muñoz-González I, Cueva C et al. A survey of modulation of gut microbiota by dietary polyphenols. Biomed Res Int. 2015. Link

[117] Singh RK, Chang HW, Yan D et al. Influence of diet on the gut microbiota and implications for human health. J Transl Med. 2017. Link