Immunmodulatorische Wirkungen nicht-essenzieller Lebensmittelinhaltsstoffe : Carotinoide, Alkohol, Pro- und Präbiotika

Ziel dieser Arbeit war zu untersuchen, ob nicht-essenzielle Lebensmittelinhaltsstoffe das Immunsystem beeinflussen. Die Besonderheit der vorliegenden Arbeit liegt in der Prüfung von kompletten Lebensmitteln (Carotinoid-reiche Säfte, Rotwein) im Gegensatz zu isolierten Inhaltsstoffen. Darüber hinaus wurden die immunmodulatorischen Effekte primär im Rahmen humaner Interventionsstudien durchgeführt. Aus den Ergebnissen dieser Studien geht klar hervor, dass solche Lebensmittelinhaltsstoffe immunmodulatorisch wirksam sind. Für diese nicht-essenziellen Lebensmittelinhaltsstoffe kann gegenwärtig jedoch die Frage nicht beantwortet werden, welche Zufuhrmengen für eine optimale Immunfunktion benötigt werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen zu den Carotinoiden zeigen, dass die alimentäre Zufuhr von Carotinoiden als natürlicher Bestandteil von Lebensmitteln immunmodulatorisch wirksam ist. Eine Carotinoid-arme Ernährungsweise führt zu einer Unterdrückung verschiedener Immunfunktionen. Im Gegensatz dazu stimuliert der Verzehr Carotinoid-reicher Säfte als Supplement zur Carotinoid-armen Basisernährung die Zytokinsynthese (IL-2, TNF-alpha) sowie die Aktivität der natürlichen Killerzellen. Da eine hohe lytische Aktivität der natürlichen Killerzellen mit einem verringerten Krebsrisiko einhergeht (Imai et al. 2000), könnte dieser Zusammenhang für das bei Carotinoid-reicher Ernährung beobachte geringere Krebsrisiko (WCRF 1997) mitverantwortlich sein. Alkoholkonsum kann das Risiko für verschiedene Krankheiten einschließlich Infektionskrankheiten sowohl erhöhen als auch senken. In einer Tierstudie mit unterschiedlicher ernährungsphysiologischer Futterqualität konnte eine Beeinflußung der Alkohol-induzierten Immunmodulation gezeigt werden. Eine nicht-bedarfsgerechte Ernährung verstärkte die immuntoxische Wirkung von Ethanol. Dem zur Folge ist auch beim Menschen mit Alkoholkonsum von einem starken Einfluß der Ernährung auf das Alkohol-bedingte Krankheitsrisiko auszugehen. In zwei Humanstudien wurde der Effekt eines akuten bzw. chronischen, moderaten Alkoholverzehrs auf das systemische Immunsystem untersucht. Dabei wurden weder Kurzzeit- (24 Stunden) noch Langzeiteffekte (2 Wochen) der Alkoholaufnahme auf das Immunsystem festgestellt. Somit ist bei moderatem Alkoholkonsum, unabhängig von der Form (Rotwein oder 12 % Ethanollösung) nicht von einer signifikanten immunmodulatorischen Wirkung auszugehen. Schließlich wurde die Wirkung von Pro- und Präbiotika auf das Darm-assoziierte Immunsystem im Tiermodell untersucht. Die Kurzzeit-Behandlung mit einem Probiotikum hatte nur geringe Auswirkungen auf das Immunsystem, wohingegen das Präbiotikum alleine oder in Kombination mit dem Probiotikum die intestinale sIgA-Bildung sowie die IL-10-Bildung ausschließlich durch Zellen der Peyer’schen Plaques stimulierte. Besonders bedeutend ist das Ergebnis der Langzeitstudie mit Prä- und Synbiotikum-supplementierten Tieren, die vorher mit einem Dickdarmkarzinogen behandelt wurden. Bei diesen Tieren waren verschiedene Funktionen von Immunzellen der Peyer’schen Plaques aktiviert und gleichzeitig traten signifikant weniger Tumore im Kolon auf. Hervorzuheben ist hier die zytotoxische Aktivität der natürlichen Killerzellen, die u.a. für die Erkennung und Elimination von Tumorzellen wichtig sind (Smyth et al. 2001). Insgesamt waren unter den gegebenen Voraussetzungen dieser Tierstudien (z.B. fettreiche, ballaststoffarme Ernährung) das Präbiotikum sowie das Synbiotikum stärker wirksam als das Probiotikum alleine. Des weiteren scheint durch diese Behandlung in erster Linie das Darm-assoziierte Immunsystem moduliert zu werden. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit, dass auch nicht-essenzielle Lebensmittelinhaltsstoffe das Immunsystem beeinflussen. Zukünftige Empfehlungen zur optimalen Förderung des Immunsystems sollten deshalb neben den essenziellen Nährstoffen auch sekundäre Pflanzenstoffe sowie Pro- und Präbiotika berücksichtigen

Contribution of diet to the composition of the human gut microbiota

This paper is part of the Proceedings from the 2013 ENGIHR Conference in Valencia, Spain. More papers from this supplement can be found at http://www.microbecolhealthdis.net Microbial Ecology in Health & Disease 2015. © 2015 Daniela Graf et al. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-Noncommercial 3.0 Unported License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/), permitting all non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. ACKNOWLEDGEMENTS The authors acknowledge the support of the European Science Foundation (ESF), in the framework of the Research Networking Programe, The European Network for Gastrointestinal Health Research.Peer reviewedPublisher PD

Sind Bio-Äpfel gesünder?

Viele Verbraucher, die sich beim Kauf von Lebensmitteln für Bioprodukte entscheiden, erhoffen sich davon gesundheitsfördernde Effekte. Allerdings liegen bis heute noch nicht genügend wissenschaftliche Daten vor, um ökologisch und konventionell erzeugte Lebensmittel vergleichend ernährungsphysiologisch bewerten zu können. Am Institut für Ernährungsphysiologie der Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BfEL) wird zurzeit untersucht, ob sich verschiedene pflanzliche Lebensmittel aus ökologischer und konventioneller Anbauweise hinsichtlich ihres Gehaltes an sekundären Pflanzenstoffen und deren ernährungsphysiologischer Wirkung am Menschen unterscheiden

Microbial Metabolism of the Soy Isoflavones Daidzein and Genistein in Postmenopausal Women: Human Intervention Study Reveals New Metabotypes

Background: Soy isoflavones belong to the group of phytoestrogens and are associated with beneficial health effects but are also discussed to have adverse effects. Isoflavones are intensively metabolized by the gut microbiota leading to metabolites with altered estrogenic potency. The population is classified into different isoflavone metabotypes based on individual metabolite profiles. So far, this classification was based on the capacity to metabolize daidzein and did not reflect genistein metabolism. We investigated the microbial metabolite profile of isoflavones considering daidzein and genistein. Methods: Isoflavones and metabolites were quantified in the urine of postmenopausal women receiving a soy isoflavone extract for 12 weeks. Based on these data, women were clustered in different isoflavone metabotypes. Further, the estrogenic potency of these metabotypes was estimated. Results: Based on the excreted urinary amounts of isoflavones and metabolites, the metabolite profiles could be calculated, resulting in 5 metabotypes applying a hierarchical cluster analysis. The metabotypes differed in part strongly regarding their metabolite profile and their estimated estrogenic potency

Glyphosate and AMPA levels in human urine samples and their correlation with food consumption: results of the cross-sectional KarMeN study in Germany

Glyphosate (N-[phosphonomethyl]-glycine) is the most widely used herbicide worldwide. Due to health concerns about glyphosate exposure, its continued use is controversially discussed. Biomonitoring is an important tool in safety evaluation and this study aimed to determine exposure to glyphosate and its metabolite AMPA, in association with food consumption data, in participants of the cross-sectional KarMeN study (Germany). Glyphosate and AMPA levels were measured in 24-h urine samples from study participants (n = 301). For safety evaluation, the intake of glyphosate and AMPA was calculated based on urinary concentrations and checked against the EU acceptable daily intake (ADI) value for glyphosate. Urinary excretion of glyphosate and/or AMPA was correlated with food consumption data. 8.3% of the participants (n = 25) exhibited quantifiable concentrations (> 0.2 μg/L) of glyphosate and/or AMPA in their urine. In 66.5% of the samples, neither glyphosate (< 0.05 μg/L) nor AMPA (< 0.09 μg/L) was detected. The remaining subjects (n = 76) showed traces of glyphosate and/or AMPA. The calculated glyphosate and/or AMPA intake was far below the ADI of glyphosate. Significant, positive associations between urinary glyphosate excretion and consumption of pulses, or urinary AMPA excretion and mushroom intake were observed. Despite the widespread use of glyphosate, the exposure of the KarMeN population to glyphosate and AMPA was found to be very low. Based on the current risk assessment of glyphosate by EFSA, such exposure levels are not expected to pose any risk to human health. The detected associations with consuming certain foods are in line with reports on glyphosate and AMPA residues in food

Biomarkers of legume intake in human intervention and observational studies: A systematic review

There is a growing interest in assessing dietary intake more accurately across different population groups, and biomarkers have emerged as a complementary tool to replace traditional dietary assessment methods. The purpose of this study was to conduct a systematic review of the literature available and evaluate the applicability and validity of biomarkers of legume intake reported across various observational and intervention studies. A systematic search in PubMed, Scopus, and ISI Web of Knowledge identified 44 studies which met the inclusion criteria for the review. Results from observational studies focused on soy or soy-based foods and demonstrated positive correlations between soy intake and urinary, plasma or serum isoflavonoid levels in different population groups. Similarly, intervention studies demonstrated increased genistein and daidzein levels in urine and plasma following soy intake. Both genistein and daidzein exhibited dose-response relationships. Other isoflavonoid levels such as O-desmethylangolensin (O-DMA) and equol were also reported to increase following soy consumption. Using a developed scoring system, genistein and daidzein can be considered as promising candidate markers for soy consumption. Furthermore, genistein and daidzein also served as good estimates of soy intake as evidenced from long-term exposure studies marking their status as validated biomarkers. On the contrary, only few studies indicated proposed biomarkers for pulses intake, with pipecolic acid and S-methylcysteine reported as markers reflecting dry bean consumption, unsaturated aliphatic, hydroxyl-dicarboxylic acid related to green beans intake and trigonelline reported as marker of peas consumption. However, data regarding criteria such as specificity, dose-response and time-response relationship, reliability, and feasibility to evaluate the validity of these markers is lacking. In conclusion, despite many studies suggesting proposed biomarkers for soy, there is a lack of information on markers of other different subtypes of legumes. Further discovery and validation studies are needed in order to identify reliable biomarkers of legume intake