Präbiotika wie Galactooligosaccharide (GOS), Fructooligosaccharide (FOS) und Inulin bieten vielfältige gesundheitliche Vorteile, indem sie über verschiedene Mechanismen im Körper wirken. Diese Mechanismen tragen dazu bei, die Darmgesundheit zu verbessern, das Immunsystem zu stärken, den Stoffwechsel zu regulieren und das allgemeine Wohlbefinden zu fördern.
Mechanismen, mit denen Präbiotika die Gesundheit erhalten und Krankheiten behandeln:
- Förderung des Wachstums nützlicher Bakterien (A)
Präbiotika fördern gezielt das Wachstum nützlicher Darmbakterien wie Bifidobacterium und Lactobacillus. Diese Bakterien spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts der Darmmikroflora und der Hemmung pathogener Mikroorganismen. Durch die Erhöhung der Anzahl nützlicher Bakterien tragen Präbiotika dazu bei, das Risiko einer Dysbiose zu verringern und die Gesundheit des Verdauungssystems zu verbessern. Eine gesunde Darmmikroflora geht mit einer verbesserten Nährstoffaufnahme, der Aufrechterhaltung der Darmbarrierefunktion und einem gestärkten Immunsystem einher.
- Ausgleich der Darmmikroflora (B)
Präbiotika helfen das Gleichgewicht der Darmflora aufrechtzuerhalten, indem sie das Wachstum nützlicher Bakterien fördern und die Entwicklung pathogener Mikroorganismen unterdrücken. Dies ist besonders wichtig, um einer Dysbiose vorzubeugen, die zu verschiedenen Verdauungsproblemen wie entzündlichen Darmerkrankungen, Blähungen und Unwohlsein führen kann. Eine ausgewogene Darmmikroflora fördert die Integrität der Darmbarriere, was wichtig ist, um das Eindringen von Krankheitserregern und Toxinen in den Blutkreislauf zu verhindern und so Entzündungsreaktionen zu verringern.
- Hemmung von Pathogenen (C)
Durch die Fermentation von Präbiotika entstehen kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) wie Butyrat, Propionat und Acetat, die den pH-Wert des Darmlumens senken. Das saure Milieu hemmt das Wachstum und die Ansiedlung pathogener Mikroorganismen und trägt so zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts der Darmmikroflora bei. Die Hemmung von Krankheitserregern ist wichtig, um Infektionen vorzubeugen und die Darmgesundheit zu erhalten. Darüber hinaus fördert ein gesenkter pH-Wert im Darmtrakt die Löslichkeit und Aufnahme von Mineralstoffen wie Kalzium und Magnesium.
- Verbesserung der Löslichkeit und Aufnahme von Mineralstoffen (D)
Präbiotische Fermentationsprodukte wie SCFAs erhöhen die Löslichkeit und Aufnahme von Mineralstoffen wie Kalzium (Ca²⁺) und Magnesium (Mg²⁺). Diese Metaboliten verbessern den Transport und die Aufnahme von Mineralstoffen in den Darmepithelzellen, fördern so die Knochengesundheit und beugen Mineralstoffmangel vor. Eine erhöhte Mineralstoffaufnahme ist insbesondere für heranwachsende Kinder, Frauen nach der Menopause und ältere Menschen wichtig, um starke Knochen und einen gesunden Stoffwechsel zu erhalten.
- Energiequelle für Darmepithelzellen (E)
Kurzkettige Fettsäuren (SCFAs), die durch Fermentation von Präbiotika entstehen, versorgen die Darmepithelzellen mit Energie. Diese Zellen verwenden SCFAs wie Butyrat als Hauptenergiequelle, die dazu beiträgt, die Integrität und Funktionalität der Darmbarriere aufrechtzuerhalten. Die Versorgung der Darmzellen mit Energie ist von entscheidender Bedeutung, um die Regeneration der Darmschleimhaut zu fördern und entzündliche Prozesse zu reduzieren, die zu einer erhöhten Darmdurchlässigkeit und verschiedenen Verdauungsproblemen führen können.
- Regulierung des Fettstoffwechsels (F)
Präbiotika beeinflussen Stoffwechselprozesse, einschließlich Regulierung des Fettstoffwechsels, und tragen so zur Aufrechterhaltung des Körpergewichts und einer gesunden Stoffwechsellage bei. Kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) wie Propionat können die Fettansammlung reduzieren, indem sie die Fettoxidation und den Energieverbrauch fördern. Präbiotika können außerdem das Lipidprofil verbessern, indem sie den Cholesterinspiegel von Lipoproteinen niedriger Dichte (LDL) und den Triglyceride-Spiegel im Blut senken, was zur Verringerung des Risikos von Fettleibigkeit und den damit verbundenen Komplikationen beiträgt.
- Zytokinregulierung (G)
Präbiotika fördern die Produktion von Zytokinen, die Immunreaktionen und Entzündungen regulieren. Dieser Mechanismus ist wichtig, um ein Gleichgewicht zwischen entzündungsfördernden und entzündungshemmenden Signalwegen aufrechtzuerhalten und so eine optimale Immunantwort sicherzustellen. So SCFAs wie Butyrat und Propionat stimulieren die Produktion entzündungshemmender Zytokine wie IL-10 und senken die Konzentration entzündungsfördernder Zytokine wie TNF-α und IL-6. Das hilft entzündliche Reaktionen im Körper zu reduzieren und verbessert die Funktion des Immunsystems.
- Stimulation entzündungshemmender Zytokine (H)
Präbiotika stimulieren die Produktion entzündungshemmender Zytokine (AIF-CYTKs), die die Epithelhomöostase im Darm aufrechterhalten und Entzündungen reduzieren. Dies ist unerlässlich, um chronischen Entzündungen und damit verbundenen Krankheiten wie entzündlichen Darmerkrankungen, Stoffwechselstörungen und Autoimmunerkrankungen vorzubeugen. Die Produktion entzündungshemmender Zytokine hilft, ein gesundes Immunsystem aufrechtzuerhalten und die Entwicklung übermäßiger Entzündungsreaktionen zu verhindern.
- Induktion der Mucinproduktion (I)
Präbiotika induzieren die Produktion von Mucin in Enterozyten (Darmepithelzellen), das die Darmschleimhaut schützt und die Barrierefunktion unterstützt. Mucin ist für den Schutz der Darmschleimhaut vor mechanischer Beschädigung und dem Eindringen von Krankheitserregern unerlässlich. Eine verbesserte Mucinproduktion trägt zur Erhaltung der Darmgesundheit bei, indem sie das Entzündungsrisiko verringert und das Wachstum nützlicher Bakterien im Darm fördert.
Referenzen
- Gibson G.R. and Roberfroid M.B. (1995). „Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics.“ Journal of Nutrition.
- Slavin J. (2013). „Fiber and Prebiotics: Mechanisms and Health Benefits.“ Nutrients.
- Scott K.P., Gratz S.W., Sheridan P.O., Flint H.J., Duncan S.H. (2013). „The influence of diet on the gut microbiota.“ Pharmacological Research.
- Weaver C.M. et al. (2011). „Galactooligosaccharides improve mineral absorption and bone properties in growing rats through gut fermentation.“ Journal of Nutrition.
- Rastall R.A. and Gibson G.R. (2015). „Recent developments in prebiotics to selectively impact beneficial microbes and promote intestinal health.“ Current Opinion in Biotechnology.
- Causey J.L. et al. (2016). „Effects of dietary inulin on serum lipids in men and women with hypercholesterolemia.“ Nutrition Research.
- Ji et al. (2023). „Probiotics, prebiotics, and postbiotics in health and disease.“ MedComm.
- Mitesh Kumar Dwivedi et al. (2023). „Probiotics in the Prevention and Management of Human Diseases.“ Academic Press.