Eine eiweissreiche Ernährung kann dabei helfen, Übergewicht vorzubeugen oder es zu verringern. Doch warum ist dies so, was passiert im Stoffwechsel?
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Ein Wissenschaftlerteam des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung (DIfE) um Susanne Klaus ist der Frage nachgegangen, warum eine eiweissreiche Ernährung Übergewicht vorbeugen kann. Wie das Team nun am Mausmodell zeigt, führt eine hohe Aufnahme von Eiweiss oder Eiweissbausteinen zu einer erhöhten Wasseraufnahme. Diese ist mit einer geringeren Nahrungsaufnahme verbunden und trägt so dazu bei, Übergewicht vorzubeugen. Zudem wirkt eine eiweissreiche Kost der Fettneubildung in der Leber entgegen. (Amino Acids; Freudenberg et al., 2012; DOI 10.1007/s00726-012-1363-2) (1)
Die Anzahl der Menschen mit Übergewicht nimmt weltweit zu und damit verbunden auch die Anzahl der Personen, die unter den negativen Folgen des Übergewichts leiden. Daher arbeiten Wissenschaftler und Mediziner daran, effektive Behandlungsmethoden und Ernährungsstrategien zu entwickeln, die dazu beitragen, diesen negativen Trend zu stoppen. Einige Wissenschaftler setzen dabei auf eine eiweissreiche Kost.
In der Tat weisen zahlreiche Untersuchungen darauf hin, dass eine Erhöhung des Eiweissanteils in der Nahrung oder eine erhöhte Aufnahme bestimmter Eiweissbausteine besonders bei der heute üblichen, fettreichen Ernährung (2) helfen können, Übergewicht und einer Leberverfettung vorzubeugen. Welche Mechanismen diesen Effekten zugrunde liegen, ist jedoch noch weitgehend unerforscht.
Das Wissenschaftlerteam um Susanne Klaus, Leiterin der DIfE-Arbeitsgruppe „Physiologie des Energiestoffwechsels“, untersuchte daher die Wirkung von vier fettreichen Futtermischungen auf den Körperfettgehalt und den Fettstoffwechsel von Mäusen. Die Futtermischungen waren entweder mit Eiweiss aus Molke, mit dem Eiweissbaustein Leucin oder mit dem Eiweissbaustein Alanin angereichert. Als Kontrolle verwendeten die Forscher ein fettreiches Futter mit einem normalen Eiweissanteil (3).
Während des gesamten Versuchszeitraums von sieben Tagen registrierten die Forscher die Wasser- und Nahrungsaufnahme der Tiere. Zudem bestimmten sie die Änderungen des Körperfettgehaltes mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) und massen Veränderungen im Fettstoffwechsel.
Die Tiere, die das eiweissreiche Futter erhielten, tranken mehr, frassen weniger und nahmen im Vergleich zu den Tieren, die ein Futter mit normalem Eiweissgehalt bekamen, trotz der sehr fettreichen Ernährung nicht zu. Ebenso wiesen sie deutlich niedrigere Cholesterin- und Leberfettwerte auf. Zudem war die Fettneubildung in der Leber gebremst.
Bei den Tieren, die mit dem Eiweissbaustein Leucin bzw. Alanin angereichertes Futter erhielten, waren diese günstigen Effekte nicht so stark ausgeprägt. Bei allen Tieren bestand jedoch ein enger Zusammenhang zwischen der Körperfettzunahme, den Leberfettwerten (Triglycerid-Werten) und der Gesamtenergieaufnahme.
„Bereits fünf Stunden nach der Umstellung auf das eiweissreiche Futter tranken die Tiere umso mehr und frassen umso weniger, je mehr Aminostickstoff (4) sie über die Eiweisse bzw. Eiweissbausteine im Futter aufnahmen“, erklärt Klaus-Jürgen Petzke, Co-Autor der Studie. Die Forscher vermuten daher, dass die erhöhte Wasseraufnahme ursächlich für die sättigende Wirkung des eiweissreichen Futters ist und durch die hohe Stickstoffaufnahme ausgelöst wird. Denn der Stickstoff muss mit dem Urin ausgeschieden werden, um eine Vergiftung des Körpers mit Ammoniak zu vermeiden.
Ferner beobachteten die Wissenschaftler, dass sich die beiden Eiweissbausteine Leucin und Alanin nicht in ihrer Wirkung unterschieden. Dieses spricht nach Angaben der Forscher dafür, dass die sättigende Wirkung einer eiweissreichen Kost nicht auf eine bestimmte Art Eiweissbaustein zurückzuführen ist, sondern generell auf die erhöhte Stickstoffzufuhr. Hinweise auf einen eiweissbedingten höheren Energiebedarf des Stoffwechsels fanden die Wissenschaftler nicht.
„Unsere Ergebnisse tragen dazu bei, die Wirkung von Eiweissen und Eiweissbausteinen auf den lebenden Organismus besser zu verstehen. Eine wichtige Voraussetzung, um neue Methoden zu entwickeln, die Übergewicht und ernährungsbedingten Stoffwechselerkrankungen vorbeugen“, sagt Studienleiterin Susanne Klaus. Weitere Langzeitstudien seien aber nötig, um die Ergebnisse zu ergänzen und zu bestätigen.
Hintergrundinformationen:
(1) Originalpublikation: Freudenberg A, Petzke KJ, Klaus S: Dietary L-leucine and L-alanine supplementation have similar acute effects in the prevention of high-fat diet-induced obesity. Amino Acids. 2012
(2) Die durchschnittliche Fettzufuhr liegt laut Nationaler Verzehrsstudie II bei Frauen bei 35 Prozent und bei Männern bei 36 Prozent der Gesamtenergiezufuhr.
(3) Die Forscher untersuchten vier verschiedene fettreiche Futtermischungen, die alle denselben hohen Fettanteil aufwiesen.
Da die Wissenschaftler des DIfE die Spezifität der Leucinwirkung hinsichtlich der Vermeidung von Übergewicht überprüfen wollten, untersuchten sie auch die Effekte einer Alanin-Supplementierung. Die Forscher wählten Alanin als Kontrolle, da der Alaningehalt im Blut durchschnittlich sehr hoch und weitgehend unabhängig von der Aufnahme von Nahrungseiweiss ist.
(4) Aminostickstoff: Sämtliche Eiweissmoleküle sind aus Eiweissbausteinen (Aminosäuren) aufgebaut. Jede Aminosäure verfügt mindestens über eine stickstoffhaltige Aminogruppe (R-NH2), den so genannten Aminostickstoff. In der Regel wird beim Abbau der Aminosäuren die Aminogruppe abgespalten und – damit kein giftiger Ammoniak im Körper freigesetzt wird – in der Leber in ungiftigen Harnstoff überführt. Dieser kann dann mit dem Urin über die Niere ausgeschieden werden.
Das DIfE ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Es erforscht die Ursachen ernährungsbedingter Erkrankungen, um neue Strategien für Prävention, Therapie und Ernährungsempfehlungen zu entwickeln. Forschungsschwerpunkte sind dabei Adipositas (Fettsucht), Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs. Näheres unter http://www.dife.de. Das DIfE ist zudem ein Partner des 2009 vom BMBF geförderten DZD. Näheres unter http://www.dzd-ev.de.
(Text: DifE)
(gb)
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