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# Gesundheitswissenschaften# Ernährung

Präbiotische Fasern und ihr Einfluss auf das Essverhalten

Eine Studie zeigt, wie präbiotische Fasern die Reaktionen des Gehirns und die Darmbakterien beeinflussen.

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Inhaltsverzeichnis

Eine Ernährung, die sich auf pflanzliche Lebensmittel konzentriert, wird als vorteilhaft für die Gesundheit des Einzelnen und unseres Planeten anerkannt. Forschung zeigt, dass solche Diäten besser für Herz und Gehirn sind als typische westliche Diäten, die voller verarbeiteter Lebensmittel sind. Pflanzliche Lebensmittel haben tendenziell weniger Kalorien und können sich positiv auf die Funktionsweise unseres Gehirns auswirken, einschliesslich darauf, wie hungrig oder satt wir uns fühlen, aufgrund ihrer Auswirkungen auf die Darmbakterien.

Verbindung zwischen Darmbakterien und Gehirn

Das Essen, das wir konsumieren, beeinflusst die Bakterien in unserem Darm, die wiederum unser Gehirn beeinflussen können. Bestimmte Nährstoffe aus pflanzlichen Lebensmitteln, wie Ballaststoffe, führen zur Produktion von Substanzen, die kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) genannt werden. Diese Substanzen können ins Blut gelangen und das Gehirn erreichen, was beeinflusst, wie unser Körper Hunger signalisiert. Studien haben gezeigt, dass die Aufnahme von SCFAs zu Gewichtsverlust und verbessertem Gehirnfunktionen in Bezug auf Fettleibigkeit führen kann.

Einige Studien haben zum Beispiel herausgefunden, dass die Einnahme einer spezifischen SCFA namens Butyrat geholfen hat, das Körpergewicht bei Menschen zu reduzieren und die Gehirnfunktionen bei übergewichtigen Mäusen zu verbessern. In einer anderen Studie führte die direkte Abgabe von SCFAs in den Dickdarm von Menschen zu einer veränderten Reaktion auf Stress. Ausserdem half es, wenn man Darmbakterien von Menschen, die Gewicht verloren hatten, zurückgab, um das Gewicht zu halten.

Auswirkungen von präbiotischen Ballaststoffen auf das Essverhalten

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass das Hinzufügen von präbiotischen Ballaststoffen, wie Inulin, zur Ernährung das Hungergefühl reduzieren und die Regulierung des Appetits durch Veränderung bestimmter Hormone beeinflussen kann. In klinischen Studien mit übergewichtigen Personen führte die Einnahme von Inulin zu mehr Gewichtsverlust im Vergleich zu denjenigen, die es nicht einnahmen. Einige dieser Studien deuteten auch auf bessere Stimmungsschwankungen basierend auf den im Teilnehmer vorhandenen Darmbakterien hin.

Trotz der vielversprechenden Ergebnisse gibt es noch begrenzte Forschung, die fortschrittliche bildgebende Verfahren des Gehirns nutzt, um zu sehen, wie diese Diätänderungen direkt die Essentscheidungen beeinflussen. Nahrungsmittelauswahl wird von einer Mischung aus Körpersignalen über Hunger und Genuss beeinflusst, die zahlreiche Gehirnregionen einbeziehen. Frühere Studien haben gezeigt, dass das Betrachten von ansprechenden Lebensmitteln Gehirnareale aktiviert, die sich anders mit Genuss und Belohnung befassen als weniger ansprechende, aber ebenso kalorienreiche Lebensmittel.

Die Studie: Testen präbiotischer Ballaststoffe

Um zu untersuchen, ob eine hohe Dosis präbiotischer Ballaststoffe unser Denken über Lebensmittel und die Reaktion unseres Gehirns darauf verändert, führten Forscher einen Versuch mit gesunden Erwachsenen durch, die ein Risiko für Gewichtszunahme hatten. Die Teilnehmer erhielten entweder Inulin oder ein Placebo (eine Substanz ohne aktive Inhaltsstoffe) in zufälliger Reihenfolge über zwei Wochen. Sie wurden vor und nach der Intervention einem Gehirnscan unterzogen, um zu sehen, wie ihre Gehirne auf Lebensmittel im Vergleich zu Kunst reagierten.

Die Teilnehmer gaben während der Studie Stuhl- und Blutproben ab. Ziel war es, etwaige Veränderungen in ihren Darmbakterien und Substanzen in ihrem Blut zu beobachten, die die Gehirnfunktion in Bezug auf Essgelüste beeinflussen könnten.

Studienaufbau und Teilnehmerauswahl

Die Studie verwendete ein Design, bei dem jeder Teilnehmer sowohl die präbiotischen Ballaststoffe als auch das Placebo ausprobierte, um zu sehen, wie sie auf jede Reaktion. Die Freiwilligen wurden sorgfältig ausgewählt, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Gesundheitskriterien entsprachen. Insgesamt nahmen 59 Teilnehmer teil, darunter Männer und Frauen, mit dem Ziel zu beobachten, wie ihre Ernährung die Gehirnaktivität in Bezug auf Essgelüste beeinflussen könnte.

Alle erforderlichen Genehmigungen wurden vor Studienbeginn eingeholt, und die Teilnehmer erhielten eine Entschädigung für ihre Zeit. Wichtig ist, dass sowohl die Teilnehmer als auch die an der Forschung beteiligten Forscher nicht wussten, welche Behandlung jeder Teilnehmer erhielt, um unvoreingenommene Ergebnisse zu gewährleisten.

Gehirnbildgebungstechniken

Die Studie nutzte eine schnelle und leistungsstarke Art der Gehirnscans namens fMRI, um die Gehirnaktivität zu beobachten. Die Teilnehmer sahen Bilder von Lebensmitteln und Kunst und wurden gefragt, wie sehr sie jedes Element wollten. So konnten die Forscher ihre Reaktionen auf beide Arten von Reizen vergleichen. Eine Vielzahl von Bewertungen wurde gesammelt, einschliesslich der Gefühle über Hunger und Zufriedenheit vor und nach den Behandlungen.

Ergebnisse der Studie

Die Ergebnisse zeigten, dass die Teilnehmer, als ihnen Bilder von Lebensmitteln gezeigt wurden, im Allgemeinen höhere Wunschwerte hatten als bei Kunstbildern. Bestimmte Gehirnareale, die mit der Belohnungsverarbeitung in Verbindung stehen, waren aktiver, als die Teilnehmer Lebensmittel betrachteten.

Allerdings gab es keine signifikanten Veränderungen darin, wie sehr die Teilnehmer nach der Einnahme der präbiotischen Ballaststoffe im Vergleich zum Placebo Lebensmittel wollten. In einigen explorativen Analysen schien es, dass das Verlangen der Teilnehmer nach bestimmten Lebensmitteltypen sich leicht verschob.

Veränderungen in der Gehirnaktivierung

Obwohl die Gesamtwerte für das Verlangen nicht viel zwischen Präbiotika und Placebo variierten, wurde ein bemerkenswerter Rückgang der Gehirnaktivität in Regionen festgestellt, die mit der Erwartung von Belohnungen verbunden sind, nach der Einnahme der präbiotischen Ballaststoffe. Das deutet darauf hin, dass die Ballaststoffe die Teilnehmer weniger von der potenziellen Belohnung durch kalorienreiche Lebensmittel angetrieben haben könnten.

Auswirkungen auf Körpermasse und Blutmarker

Interessanterweise zeigten die Teilnehmer, obwohl die Kalorienzählungen in beiden Behandlungen gleich waren, Veränderungen im Körperfett nach der Placebo-Behandlung, jedoch nicht nach der präbiotischen Intervention. Die Messungen der Blutlipide zeigten ebenfalls Verbesserungen nach dem Placebo, was darauf hinweist, dass das Placebo möglicherweise den Stoffwechsel unterschiedlich beeinflusst hat.

Verschiebungen der Darmbakterien

Die Studie untersuchte auch, wie sich die Darmbakterien aufgrund der Ballaststoffsupplementierung veränderten. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Einnahme von Präbiotika zu häufigeren Toilettenbesuchen und einer Verringerung bestimmter Arten von Vielfalt der Darmbakterien führte. Verschiedene Bakterienstämme, die wichtig für die Produktion von Substanzen sind, die die Gesundheit beeinflussen, nahmen nach der Einnahme des Präbiotikums zu.

Verbindungen zwischen Veränderungen im Gehirn und Darm

Die Studie versuchte, Veränderungen in den Darmbakterien mit Veränderungen in der Gehirnfunktion und im Verhalten zu verbinden. Einige Rückgänge in bestimmten bakteriellen Populationen wurden mit einer verringerten Aktivierung von Gehirnarealen in Zusammenhang gebracht, die mit Gelüsten nach kalorienreichen Lebensmitteln verbunden sind. Dies hebt die potenziellen Verbindungen zwischen dem, was wir essen, der Gesundheit unserer Darmbakterien und der Reaktion unserer Gehirne auf Lebensmittel hervor.

Fazit

Die Studie präsentiert interessante Beweise dafür, dass hohe Dosen von Präbiotika die Reaktion unserer Gehirne auf Lebensmittel verändern können, auch wenn dies nicht zu bemerkbaren Veränderungen im Verlangen nach Lebensmitteln führte. Die Verschiebungen in den Darmbakterien und die damit verbundenen Stoffwechselwege deuten darauf hin, dass ballaststoffreiche Diäten eine Rolle im Umgang mit Essverhalten spielen könnten, auch wenn mehr Forschung nötig ist, um diese Verbindungen vollständig zu verstehen.

Wenn wir in die Zukunft blicken, betont diese Forschung das Potenzial von Ernährungsänderungen, insbesondere solchen, die die Gesundheit des Darms verbessern, um gesündere Essgewohnheiten zu unterstützen und möglicherweise das individuelle Wohlbefinden im Laufe der Zeit zu verbessern. Das könnte zu neuen Strategien zur Gewichtskontrolle und zur Prävention von ernährungsbedingten Gesundheitsproblemen führen.

Originalquelle

Titel: A prebiotic diet changes neural correlates of food decision- making in overweight adults: a randomized controlled within-subject cross-over trial

Zusammenfassung: ObjectiveAnimal studies suggest that prebiotic, plant-derived nutrients could improve homeostatic and hedonic brain functions through improvements in microbiome-gut-brain communication. However, little is known if these results are applicable to humans. Therefore, we tested the effects of high-dosed prebiotic fiber on reward-related food decision-making in a randomized controlled within-subject cross-over study and assayed potential microbial and metabolic markers. Design59 overweight young adults (19 females, 18-42 years, body mass index 25-30 kg/m2) underwent functional task MRI before and after 14 days of supplementary intake of 30 g/d of inulin (prebiotics) and equicaloric placebo, respectively. Short chain fatty acids (SCFA), gastrointestinal hormones, glucose/lipid and inflammatory markers were assayed in fasting blood. Gut microbiota and SCFA were measured in stool. ResultsCompared to placebo, participants showed decreased brain activation towards high-caloric wanted food stimuli in the ventral tegmental area and right orbitofrontal cortex after prebiotics (pre-registered, pFWE < 0.05). While fasting blood levels remained largely unchanged, 16S-rRNA sequencing showed significant shifts in the microbiome towards increased occurrence of, among others, SCFA-producing Bifidobacteriacea, and changes in >90 predicted functional signaling pathways after prebiotic intake. Changes in brain activation correlated with changes in Actinobacteria microbial abundance and associated activity linked with SCFA production, such as ABC transporter metabolism. ConclusionsIn this proof-of-concept study, a prebiotic intervention attenuated reward-related brain activation during food-decision making, paralleled by shifts in gut microbiota indicative of higher SCFA production.

Autoren: Veronica Witte, E. Medawar, F. Beyer, R. Thieleking, S.-B. Haange, U. Rolle-Kampczyk, M. Reinicke, R. Chakaroun, M. von Bergen, M. Stumvoll, A. Villringer

Letzte Aktualisierung: 2023-06-03 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.30.23290707

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.30.23290707.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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