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Zu viel Eiweiß und zu wenig Getreidefasern lassen Übergewichtige schlechter auf Insulin reagieren

03.06.2011
Wie eine aktuelle klinische Studie* unter Führung des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung (DIfE) nun zeigt, verschlechtert eine hohe Eiweißaufnahme zumindest vorübergehend die Insulinwirkung übergewichtiger Menschen.

Unlösliche Ballaststoffe aus Getreide** verbesserten dagegen die Insulinempfindlichkeit der Studienteilnehmer. Die Studie zeigt zudem erstmals Wirkmechanismen auf, über welche die Eiweiß- und Ballaststoffaufnahme die Insulinwirkung und damit auch das Diabetes-Risiko beeinflussen könnten.

Das Wissenschaftlerteam unter Leitung der Wissenschaftler Martin O. Weickert und Andreas F. H. Pfeiffer publizierte jetzt erste Daten der Studie in der Fachzeitschrift American Journal of Clinical Nutrition (Weickert et al., 2011; 94:1-13; DOI: 10.3945/ajcn.110.004374). Martin O. Weickert ist derzeit assoziierter Professor an der Universitaet Warwick in Großbritannien. Professor Andreas F. H. Pfeiffer leitet die Abteilung Klinische Ernährung am DIfE.

Große Beobachtungsstudien weisen seit längerem darauf hin, dass ein hoher Eiweißverzehr und eine hohe Aufnahme unlöslicher Ballaststoffe aus Getreide sich gegensätzlich auf die Insulinwirkung und damit auch auf das Diabetes-Risiko auswirken. Die ursächlichen Zusammenhänge sind aber nur wenig erforscht, denn die Zahl klinischer Studien, in denen Probanden gezielt mit einer bestimmten Diät ernährt und unter kontrollierten Bedingungen untersucht werden, ist klein. Es gab auch bisher keine Studie, die eine eiweißreiche und eine ballaststoffreiche Diät direkt miteinander verglichen hätte. Die vorliegende Studie sollte daher dazu beitragen, die zu Grunde liegenden Wirkmechanismen aufzuklären.

Neu an der Studie ist unter anderem, dass sie nicht nur die Einzeleffekte einer hohen Ballaststoff- beziehungsweise Eiweißaufnahme auf molekularer und Stoffwechsel-Ebene analysiert hat, sondern auch deren synergistischen Effekte. „Wie unsere Daten zeigen, könnte ein hoher Eiweißverzehr direkt die zelluläre Weiterleitung des Insulinsignals beeinflussen, da er zu einem Konzentrationsanstieg des Signalproteins S6K1 im Fettgewebe führt. Steigt der S6K1-Spiegel, so verschlechtert sich die Insulinwirkung“, erklärt Martin O. Weickert, Erstautor der Studie. „Die Befunde sind im Einklang mit Studien, bei denen die Probanden Aminosäure-Infusionen erhielten, und könnten erklären, wie eine eiweißreiche Kost trotz ihrer günstigen Effekte auf das Körpergewicht und die Blutfettwerte das Diabetes-Risiko erhöhen kann.“

„Die Studienergebnisse geben zudem erstmals eine plausible Erklärung für die schützende Wirkung unlöslicher Ballaststoffe aus Getreide“, ergänzt Weickert, „Mithilfe verschiedener Untersuchungen stellten wir fest, dass unter einer Diät, die gleichzeitig viel unlösliche Ballaststoffe und viel Eiweiß enthält, weniger Eiweiß aus dem Darm aufgenommen wird. Die ungünstige Wirkung des Eiweiß könnte so durch die Ballaststoffe nachhaltig kompensiert werden.“ „Die Resultate unterstützen damit die Annahme, dass eine erhöhte Zufuhr von unlöslichen Ballaststoffen aus Getreide einen wertvollen Beitrag zur Diabetes-Prävention leisten“, so Pfeiffer.

An der vorliegenden Studie nahmen 111 übergewichtige, Typ-2-Diabetes-gefährdete Erwachsene teil, wobei 84 Probanden bis zum Ende der Studie durchhielten. Die zweiphasige Intervention dauerte 18 Wochen. In dieser Zeit wurden die Probanden gezielt mit vier verschiedenen Diäten ernährt***. Parallel führten die Forscher und Mediziner umfangreiche Stoffwechsel-Untersuchungen durch.

Hintergrundinformationen:

*Die Studie wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

**Beobachtungsstudien weisen darauf hin, dass für die Senkung des Diabetes-Risikos die Aufnahme unlöslicher Ballaststoffe aus Getreide entscheidend ist. Die Aufnahme löslicher Ballaststoffe scheint diesbezüglich keine klaren Effekte zu haben. Günstige Effekte auf die Blutfette, den Glykämischen Index sowie die Fermentation im Dickdarm sind bei der Aufnahme löslicher Ballaststoffe zwar stärker ausgeprägt, wirken sich aber nicht auf das Diabetes-Risiko aus. Verzögerte Effekte der unlöslichen Ballaststoffe auf den Kohlenhydratstoffwechsel konnten bislang in kleineren Experimenten unter Verwendung von Goldstandardmethoden gezeigt werden. Ein möglicher Wirkmechanismus blieb aber bislang unklar, was einen direkten, kausalen Zusammenhang in Frage stellte. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie liefern hierfür nun erstmals Beweise.

***Während der Interventionsphase wurden die Studienteilnehmer in vier unterschiedliche Gruppen aufgeteilt, die jeweils eine bestimmte Diät einhalten mussten. Dabei basierten alle Diäten auf einer ausgewogenen Kost mit Gemüse, Obst, Hülsenfrüchten, einem Basisanteil an Ballaststoffen sowie Milchprodukten. Bei allen Diäten trug der Fettanteil zu etwa 30 Prozent zur aufgenommen Tagesenergie bei und alle Diäten wiesen den gleichen Brennwert auf. Um den Anteil an unlöslichen Ballaststoffen bzw. an Eiweiß in den entsprechenden Diäten zu beeinflussen, erhielten alle Studienteilnehmer einschließlich der Kontrollgruppe zusätzlich Supplemente mit maßgeschneiderten Anteilen an unlöslichen Getreideballaststoffen und/oder Eiweißextrakten aus Molke und Erbsen.

Die Diäten enthielten durchschnittlich:
Kontroll-Diät: 17 % Eiweiß, 51-52 % Kohlenhydrate, 30 % Fett und 14-15 g Getreideballaststoffe
Eiweißreiche Diät: 26-28 % Eiweiß, 43-45 % Kohlenhydrate, 30 % Fett und 13-14 g Getreideballaststoffe
Ballaststoffreiche Diät: 17 % Eiweiß, 51-52 % Kohlenhydrate, 30 % Fett und 41-43 g Getreideballaststoffe
Mix-Diät: 22-23 % Eiweiß, 44-46 % Kohlenhydrate, 30 % Fett und 26 g Getreideballaststoffe

(Prozentangaben entsprechen dem Anteil an der täglichen Energiezufuhr)

Die von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfohlene Proteinzufuhr liegt für Erwachsene bei täglich 0,8 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht. Wird eine Energiezufuhr entsprechend der Richtwerte für Personen mit überwiegend sitzender Tätigkeit zugrunde gelegt, liegt der empfohlene Anteil des Proteins an der Energiezufuhr bei Erwachsenen bei 9-11 Prozent, wobei eine Zufuhr von rund 15 Prozent der Energiezufuhr leichter zu realisieren und akzeptabel ist (Quelle: DGE).

Das Deutsche Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (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 und Krebs. Das DIfE ist zudem ein Partner des 2009 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Deutschen Zentrums für Diabetesforschung e.V. (DZD) http://www.dzd-ev.de.

Zur Leibniz-Gemeinschaft gehören zurzeit 87 Forschungsinstitute und wissenschaftliche Infrastruktureinrichtungen für die Forschung sowie zwei assoziierte Mitglieder. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute arbeiten strategisch und themenorientiert an Fragestellungen von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung. Bund und Länder fördern die Institute der Leibniz-Gemeinschaft daher gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen etwa 16.800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, davon sind ca. 7.800 Wissenschaftler, davon wiederum 3.300 Nachwuchswissenschaftler. Weitere Informationen unter http://www.leibniz-gemeinschaft.de.

Kontakt:

Dr. Martin O. Weickert, MD
Consultant Endocrinology & Diabetes
University Hospitals Coventry and Warwickshire NHS Trust
Honorary Associate Clinical Professor
University of Warwick, UK
Tel.: +44 2476-965 968
m.weickert@dife.de (am Freitag den 03.06.
nur über die DIfE-Mailadresse zu erreichen) sonst auch unter
m.weickert@warwick.ac.uk
Prof. Dr. Andreas F. H. Pfeiffer
Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Abteilung Klinische Ernährung
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal/Germany
Tel.: +49 33 200-88 771 (am Freitag, den 03.06. nur über diese Telefonnummer in der Zeit zwischen 12:30 und 13:30 Uhr zu erreichen)

afhp@dife.de oder afhp@charite.de

Dr. Gisela Olias
Leiterin der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal/Deutschland
Tel.: +49 33 200-88 278/335
E-Mail: olias@dife.de

Dr. Gisela Olias | idw
Weitere Informationen:
http://www.dife.de
http://www.ajcn.org/content/early/2011/06/01/ajcn.110.004374.full.pdf+html?sid=832996da-7482-4ee9-af09-341df7a3da21

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