Ernährung und Mikrobiom: Schwefelzucker aus grünem Gemüse lässt wichtige Darmbakterien wachsen
Grünes Gemüse ist nicht nur reich an wichtigen Nährstoffen, es enthält auch einen bestimmten Schwefelzucker, der das Mikrobiom unterstützen kann, wie Forscher aus Konstanz und Wien herausgefunden haben.
Konstanz/Wien – Beim Essen einer einzigen Gemüsesorte gelangen hunderte chemische Komponenten in unseren Verdauungstrakt. Dort werden sie von den Darmbakterien, dem sogenannten Mikrobiom, verstoffwechselt. Die Darmbakterien haben somit einen entscheidenden Einfluss darauf, wie sich die Ernährung auf unsere Gesundheit auswirkt. Ein internationales Forscherteam hat nun erstmals analysiert, wie Mikroben im Darm den pflanzlichen Schwefelzucker Sulfoquinovose verarbeiten. Dabei produzieren sie Schwefelwasserstoff, der in niedriger Konzentration entzündungshemmend wirkt, in großen Mengen im Darm jedoch mit Erkrankungen wie Krebs in Zusammenhang steht. Die Erkenntnisse könnte in Zukunft bei der Therapie von Darmerkrankungen helfen.
Ernährung und Mikrobiom: Mehr als nur Verdauungshelfer
Dass Darmbakterien nicht nur bei der Verdauung, sondern auch bei der Immunabwehr und vielen anderen Prozessen im Körper beteiligt sind, ist schon länger bekannt. So konnten Studien bereits einen Zusammenhang zwischen dem Mikrobiom und verschiedenen Infektionskrankheiten, chronischen Darmerkrankungen, Übergewicht, Diabetes, Darm- und Leberkrebs und Allergien belegen. Die Darmbakterien leisten also einen wichtigen Beitrag zu unserer Gesundheit.
„Bisher sind die metabolischen Fähigkeiten vieler dieser Mikroorganismen des Mikrobioms aber noch unbekannt. Das heißt, wir wissen nicht, welche Stoffe sie nähren und wie sie diese weiterverarbeiten“, erklärt Dr. Buck Hanson, Erstautor der Studie und Mikrobiologe am Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft der Universität Wien. „Indem wir erstmals den mikrobiellen Stoffwechsel des Schwefelzuckers Sulfoquinovose im Darm erforscht haben, können wir mehr Licht in diese Blackbox bringen“, ergänzt er.
Ernährung und Mikrobiom: Schwefelzucker aus grünen Pflanzen und Algen
Der Schwefelzucker Sulfoquinovose (Sulfoglukose) kommt als chemischer Baustein vor allem in grünem Gemüse vor, wie:
- Spinat
- Salat
- Algen
Frühere Studien des Mikrobiologen David Schleheck und seines Teams zeigten, dass andere Mikroorganismen den Schwefelzucker als Nährstoff verwerten können. Wie diese Prozesse im menschlichen Darm ablaufen, haben die Wissenschaftler nun durch die Analyse von Stuhlproben untersucht.
„Wir konnten nun zeigen, dass die Sulfoquinovose anders als beispielsweise Glukose, die eine Vielzahl von Mikroorganismen im Darm ernährt, das Wachstum ganz spezifischer Schlüsselorganismen im Darm-Mikrobiom stimuliert“, erklärt David Schleheck. Zu diesen Schlüsselorganismen zähle das Bakterium der Art Eubacterium rectale, das zu den zehn häufigsten Darmmikroben bei gesunden Menschen gehöre. „Die E. rectale-Bakterien fermentieren Sulfoquinovose über einen von uns erst kürzlich entschlüsselten Stoffwechselweg und produzieren dabei unter anderem eine Schwefelverbindung, Dihydroxypropansulfonat oder kurz DHPS, welche wiederum anderen Darmbakterien wie Bilophila wadsworthia als Energiequelle dient. Bilophila wadsworthia produziert aus DHPS letztendlich Schwefelwasserstoff über einen ebenfalls erst kürzlich entdeckten Stoffwechselweg“, erläutert der Mikrobiologe.
Ernährung und Mikrobiom: Schwefelwasserstoff – die Dosis ist entscheidend
Schwefelwasserstoff könne als Stoffwechselprodukt nach aktuellem Wissensstand positiv, aber auch negativ auf die Darmgesundheit wirken, erklärt Alexander Loy, Leiter der Arbeitsgruppe an der Universität Wien. Die Dosis ist entscheidend: In niedriger Menge kann Schwefelwasserstoff entzündungshemmend auf die Darmschleimhaut wirken. Eine vermehrte Schwefelwasserstoffproduktion durch Darmmikroben kann hingegen zur Bildung chronisch entzündlicher Erkrankungen und Krebs beitragen.
Bisher war nur bekannt, dass Sulfat und Taurin, das über eine fleisch- oder fettreiche Ernährung in den Darm gelangt, als Schwefelwasserstoffquelle für Mikroorganismen dienen. Die Erkenntnis, dass Sulfoquinovose aus grünen Nahrungsmitteln wie Spinat und Algen ebenfalls zur Produktion des Gases im Darm beiträgt, überraschte die Forscher. „Wir haben gezeigt, dass wir über die Sulfoquinovose das Wachstum ganz bestimmter Darmbakterien, die ein wichtiger Baustein unseres Darm-Mikrobioms sind, fördern können. Wir wissen jetzt auch, dass diese Bakterien daraus wiederum den widersprüchlich wirkenden Schwefelwasserstoff produzieren“, fasst Loy zusammen.
Ernährung und Mikrobiom: Schwefelzucker als Präbiotikum?
Die Wissenschaftler aus Konstanz und Wien wollen nun klären, ob und wie die Einnahme von Sulfoquinovose unsere Gesundheit beeinflussen kann. „Möglicherweise könnte Sulfoquinovose auch als sogenanntes Präbiotikum eingesetzt werden“, ergänzt Schleheck. Präbiotika sind Nahrungsmittelbestandteile oder -zusätze, die bevorzugt von speziellen Mikroorganismen im Darm verwertet werden*, wodurch sich diese vermehren und das Mikrobiom gestärkt wird. (Mit Material der Universität Koblenz)
*24garten.de ist ein Angebot von IPPEN.MEDIA
Dieser Beitrag beinhaltet lediglich allgemeine Informationen zum jeweiligen Gesundheitsthema und dient damit nicht der Selbstdiagnose, -behandlung oder -medikation. Er ersetzt keinesfalls den Arztbesuch. Individuelle Fragen zu Krankheitsbildern dürfen von unseren Redakteurinnen und Redakteuren leider nicht beantwortet werden.