Gesundheitsförderung und Energiereduktion

durch Ballaststoffe in Lebensmitteln aus nutritiver und rechtlicher Sicht

In vielen Teilen der Welt finden sich zu wenige Ballaststoffe in der täglichen Nahrung wieder. Verbunden mit diesem Mangel gehen oftmals hochkalorische Lebensmittel einher, die bei übermäßigem Verzehr und sitzendem Lebensstil zu Übergewicht und Adipositas führen können. Die damit beschriebene Gewichtszunahme wird nicht selten als Ausgangspunkt für die Entstehung nicht übertragbarer Zivilisationserkrankungen angesehen. Ein Ballaststoffeintrag plus Energiereduktion in verschiedensten Lebensmittelkategorien durch extrinsische Nahrungsfasern bietet eine strategische Möglichkeit, diesem Trend bewusst entgegenzuwirken.

Rechtliche Definition von Ballaststoffen in der EU Gesetzgebung
Mit ihrer Definition im Anhang I der LMIV [1] wird die ernährungsphysiologisch wertvolle und chemisch diverse Gruppe der Ballaststoffe grundlegend charakterisiert und in drei Gruppen eingeteilt. Ist ihre Unverdaulichkeit und Nicht-Resorption im Dünndarm als Selbstverständlichkeit anzusehen, so erlauben die drei angeführten Varianten eine prozesstechnische Differenzierung in intrinsische, extrinsische und synthetische Nahrungsfasern. Die erste Gruppe beinhaltet Ballaststoffe, die stets mit der pflanzlichen Matrix vergesellschaftet sind. Hingegen werden extrahierte Fasern über physikalische, enzymatische und/oder chemische Wege aus dem pflanzlichen Gewebe herausgelöst und somit aufkonzentriert. Mit der dritten Gruppe der synthetischen Optionen schließt der EU Gesetzgeber den Reigen der möglichen Varianten. Diese Einteilung beruht auf den Aktivitäten des Codex Alimentarius und wurde durch das EFSA NDA Panel in seiner Stellungnahme zu Ballaststoffen [2] im Jahr 2010 bestätigt. 12 Jahre später bekräftigt das Panel dies nochmals. In der Publikation zum FOP Labeling [3] vom März 2022 kommentierte es die Wichtigkeit von Ballaststoffen für die menschliche Ernährung. Die aus der pflanzlichen Matrix herausgelösten Nahrungsfasern schließt diese FOPL Konzeption ein, wenn – und so fordert es das Panel – der ernährungsphysiologische Nachweis auf Basis von naturwissenschaftlichen Daten erbracht wurde.

Naturwissenschaftlicher Nachweis zur Ernährungsphysiologie von extrinsischen Ballaststoffen
Neben den Untersuchungen zu intrinsischen Ballaststoffen hat die Anzahl an Interventionsstudien zu den anderen beiden Gruppen in den letzten Jahren merklich zugenommen. Wird im Moment sehr viel über deren Einfluss auf das Mikrobiom diskutiert, so zielten die älteren Untersuchungen auf die bekannten Standards ab:
■ Optimierte Transitzeit
■ Einfluss auf das Stuhlvolumen
■ Verbesserte Insulinsensitivität
■ Reduktion des Cholesterinspiegels

Aktuell fokussiert man auf die Vorgänge im Dickdarm. Die Mikrobiota ist ein Forschungsfeld, das neue Fragestellungen und Themen aufwirft. Nicht nur die Verbindung von Darm und Gehirn bekommt neue Dimensionen, sondern auch der Erhalt der Darmmucosa. Bei einer Ballaststoffmangelernährung scheinen unsere kommensalen Darmbewohner auf die Kohlenhydrate dieser lebensnotwendigen Schleimschicht als Energiequelle zurückzugreifen. Die damit verbundene Reduktion in deren Schichtdicke erlaubt es Mikroorganismen und anderen Substanzen gefährlich nahe an das Darmepithel heranzukommen und final in den menschlichen Körper einzudringen. Abhilfe schaffen fermentierbare Ballaststoffe, deren enzymantischer Abbau von ihrer chemischen Struktur und Zugänglichkeit abhängt. Ist es die grundsätzliche Aufgabe der Strukturelemente der pflanzlichen Zellwand die Zelle vor mechanischen oder biologischen Einflüssen zu schützen, so erbringt deren mikrobiologischer Abbau im Dickdarm einen physiologisch wertvollen Effekt für den Menschen.

Extrahiert um ernährungsphysiologisch wertvoll zu sein
Bei der Produktion extrinsischer Getreidefasern werden mittels mechanischer Energie und basischer Bedingungen die Lignine aus dem Zellwandverband ganz oder teilweise gelöst und so die Strukturelemente der Zellwand freigelegt. Der Prozess beeinflusst die Organisation der Polysaccharide in Länge und Struktur nur geringfügig, steigert aber deren fermentatives Potential. Nach deren Verzehr in Lebensmitteln werden die Getreidefasern teilweise im Dickdarm zu kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) abgebaut, was im proximalen Abschnitt des Colons zum Anstieg an Propionat führt. Studien weisen darauf hin, dass sich Propionat positiv auf die Insulinsensitivität auswirkt. In Studien von Prof. Weickert und Prof. Pfeiffer wird ein Effekt von Getreidefasern auf den Blutglukosestoffwechsel am zweiten Tag nach einer Ballaststoffsupplementierung beschrieben („Second-Meal-Effekt). Die Studienergebnisse deutet darauf hin, dass die schnellere Glukoseaufnahme auf eine Verbesserung der Insulinsensitivität zurückzuführen ist.

Energiereduktion mittels Getreidefasern
In den letzten Jahren investierten sowohl die Bundesregierung als auch die EU Forschungsgelder, um mittels Reformulierung Lebensmittel und besonders Convenienceprodukte im Energiewert abzusenken. U.a. standen im Rahmen des Enable Clusters Produkte wie Pizza, Hamburger oder bayrische Leberkässemmeln auf dem ernährungsphysiologischen Prüfstand [4, 5]. Im regen Austausch zwischen Industrie und Universitäten konnten diese Lebensmittel im Fettgehalt und den Ballaststoffmengen optimiert werden. Neben dem Ziel, die verwertbare Energie nachhaltig abzusenken, wollte man den Gehalt an Nahrungsfasern signifikant steigern. Der Verzehr dieser angereicherten Lebensmittel würde die vorhandene Ballaststofflücke ganz oder teilweise füllen. In der folgenden Tabelle sind die Nährwerte der Standard und der reformulierten Leberkässemmel aufgelistet. Die in der Studie getestete Verzehreinheit kombinierte 100 g Brötchen mit 150 g Leberkäse. Durch die Zugabe zweier Ballaststoffe konnte neben dem Brötchen ebenso der Leberkäse nachhaltig im Ballaststoffgehalt nach oben justiert werden, so dass mit dem Verzehr dieser reformulierten Konzeption ein Mehr von 16,3 g Ballaststoffen in die tägliche Ernährung einfließen würde. Zusätzlich erlaubte die Kombination aus Weizenhalmfaser und resistentem Dextrin den Fettgehalt im Leberkäse von ca. 25 % auf unter 10 % zu drücken. Trotz dieser nachhaltigen Absenkung des Fettgehalts und der deutlich erhöhten Ballaststoffkonzentration bewerteten die Studienteilnehmer die reformulierte Variante mit dem gleichen Genusspotential wie den hinlänglich bekannten Standard.

Nahrungsfasern in energiereduzierten Lebensmitteln
Die Studienergebnisse aus München und ebenso aus den anderen Clustern der Ernährungsforschung dokumentieren die Möglichkeit zur Verwendung von extrinsischen Ballaststoffen in verschiedensten Lebensmittelkategorien. Mit diesem breitgefächerten Ansatz und in Kombination mit den bekannten Ballaststoffträgern, wie z.B. Vollkornbroten oder Müslis, könnte die Lebensmittelindustrie einfach und effizient zusätzliche Ballaststoffmengen dem Konsumenten zuführen und so die seit Jahren von der DGE angeprangerte Fehlmenge gesund, sicher und wohlschmeckend lösen.

Quellen:

[1] Verordnung (EU) Nr. 1169/2011 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 25. Oktober 2011

[2] Scientific Opinion on Dietary Reference Values for carbohydrates and dietary fibre; EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition, and Allergies (NDA). EFSA Journal 2010; 8(3):1462

[3] Scientific advice related to nutrient profiling. EFSA Panel on Nutrition, Novel Foods and Food Allergens (NDA). doi:10.2903/j.efsa.2022 .7259

[4] Rennekamp R, Brandl B, Giesbertz P et al. (2021) Metabolic and satiating effects and consumer acceptance of a fibre-enriched Leberkas meal: a randomized crossover trial. Eur J Nutr 60: 3203–3210

[5] Brandl B, Rennekamp R, Reitmeier S et al. (2022) Offering Fiber-Enriched Foods Increases Fiber Intake in Adults With or Without Cardiometabolic Risk: A Randomized Controlled Trial. Front Nutr 9: 816299

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Ausgabe September/Oktober 2022 „Der Lebensmittelbrief/ernährung aktuell”