Untersuchungen zur Wirkung von Anthocyanen auf die mikrobielle Metabolisierung von Lactose-[13C]-Ureid und Lactose-[15N2]-Ureid im Colon des Menschen

Abstract

Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen des Teilprojektes Bioverfügbarkeits- und Interventionsstudien beim Menschen des BMBF-geförderten Verbundprojektes Anthocyane in Fruchtsäften aus Beerenobst - In vivo Studien zu Bioverfügbarkeit und Wirkungen auf die Mikroflora (BMBF Az. 0315379A) angefertigt. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss von Anthocyanen in Form von Fruchtsaftgetränken auf bakterielle Fermentationseigenschaften im Colon des Menschen mit 13C- und 15N-markiertem Lactoseureid (13C-LU, 15N2-LU) in zwei Humanstudien zu untersuchen. In Humanstudie I erhielten 30 Probandinnen für jeweils 14 Tage ( langfristig ) täglich 330 ml eines a) anthocyan- und ballaststoffreichen Smoothies, b) anthocyanreichen und ballaststoffarmen Saftes oder c) anthocyan- und ballaststoffarmen Placebogetränks. Jeweils vor und nach jeder Intervention gab es einen Messtag, an dem den Probandinnen 13C-LU und 15N2-LU in einer Trinklösung verabreicht wurde. Anschließend wurde die 13C-Anreicherung in Atemgasproben, die 13C-, 15N- und p-Kresol-Ausscheidung im Urin und der pH-Wert, kurzkettige Fettsäuren und die Gesamtkeimzahl in Stuhlproben bestimmt. In Humanstudie II nahmen 10 Versuchspersonen 13C-LU und 15N2-LU nüchtern und jeweils zweimal zusammen ( kurzfristig ) mit 330 ml des a) anthocyan- und ballaststoffreichen Smoothies und b) anthocyanreichen und ballaststoffarmen Saftes auf. Es wurde die 13C-Anreicherung im Atem und die 13C- und 15N-Ausscheidung im Urin bestimmt. Beide Studien wurden doppeltblind, randomisiert und im Cross-over-Design durchgeführt. In beiden Humanstudien bestanden große inter- und intraindividuelle Unterschiede bei den jeweils bestimmten Parametern. In Humanstudie I ließen die starken Streuungen der Messwerte in den Atemgas-, Urin- und Stuhlproben keine eindeutigen Wirkungen der Testgetränke bzw. der darin enthaltenen Anthocyane und Ballaststoffe auf die mikrobielle Fermentation im Colon erkennen bzw. scheint diese individuell sehr unterschiedlich beeinflusst werden zu können. Beim Großteil der Versuchspersonen aus Humanstudie II wurde eine frühere 13CO2-Abatmung im Atem sowie eine verminderte 13C- und teilweise 15N-Ausscheidung im Urin bei gleichzeitiger Testgetränkezufuhr, möglicherweise durch die darin enthaltenen Anthocyane und/oder Ballaststoffe oder durch Beeinflussung der oro-zökalen-Transitzeit, beobachtet. Insgesamt ließ weder die kurzfristige noch langfristige Zufuhr der Testgetränke eindeutige Wirkungen der Testgetränke auf bakterielle Fermentationsvorgänge im Colon erkennen. Die große intra- und interindividuelle Variabilität der Messwerte sollte in Untersuchungen zur weiteren Aufklärung von Anthocyanwirkungen auf die intestinale Mikrobiota beachtet werden. Möglicherweise könnte die Bestimmung weiterer Parameter zusätzliche Informationen liefern.