Warum der Verzehr von Algen dem Darmmikrobiom zugute kommen kann

Algen ist eine Sammelbezeichnung für Braun-, Rot- und Grünalgen, die an den Küsten mehrerer Länder wachsen [1]. Es gibt etwa 25.000 bis 30.000 verschiedene Arten von Algen, die eine große Vielfalt in Form und Größe aufweisen [2]. Bekannte Beispiele für braune Algen sind Kombu, Wakame und Riementang. Zu den Rotalgen gehören Dulse und Nori. Meersalat ist eine Grünalgenart.

In den asiatischen Ländern ist der Verzehr von Algen schon seit Hunderten von Jahren üblich [3]. Dies ist in den westlichen Ländern noch nicht der Fall. Wenn man sich die Inhaltsstoffe der verschiedenen Algen und die möglichen Auswirkungen auf die (Darm-)Gesundheit ansieht, ist das doch bemerkenswert. Lassen Sie uns also einen Blick darauf werfen, warum die meisten Menschen Seetang in ihren Speiseplan aufnehmen sollten.

Algen sind eine gute Eiweißquelle. Am besten sind Rotalgen mit Proteinmengen von bis zu 47 % des Trockengewichts [4]. Grünalgen enthalten eine moderate Menge an Protein (9–26 %) und Braunalgen haben die geringste Menge (3–15 %) in Bezug auf ihr Trockengewicht. Es ist zu beachten, dass diese Mengen je nach Unterart dieser Algen und der Jahreszeit der Ernte variieren können [5]. Zur Eiweißergänzung essen Sie am besten Dulse oder Nori, die bekanntesten Rotalgen.

Neben Eiweiß enthalten die verschiedenen Meeresalgen auch große Mengen an Ballaststoffen. Je nach Algenart bestehen zwischen 25 und 75 % des Trockengewichts aus Ballaststoffen, von denen die meisten (50–85 %) wasserlöslich sind [3]. Eine wichtige Ballaststoffart in Algen ist das Polysaccharid. Als präbiotischer Ballaststoff ist diese Art von Ballaststoff vorteilhaft bei der Modulation des Darmmikrobioms und kann somit die Gesundheit fördern [6].

Verschiedene Algen enthalten unterschiedliche Arten von Polysacchariden. Braunalgen enthalten hauptsächlich Cellulose, Alginin, Fucoidan, Sargassan und Laminarin, während Rotalgen hauptsächlich Agar, Carrageen, Xylan, sulfatierte Galaktane, Stärke und Porphyrin enthalten. Grünalgen bestehen hauptsächlich aus Polysacchariden, die aus Rhamnose, Xylose, Glucose, Glucuronsäure, Sulfaten und begrenzten Mengen an Mannose, Arabinose und Galactose bestehen [7]. Für Ballaststoffe sind Sie also bei allen Algen an der richtigen Adresse.

Es sind nicht nur die Proteine und Ballaststoffe, die Algen zu einem interessanten Lebensmittel machen. Das in den Algen enthaltene Jod kann auch eine willkommene Nahrungsergänzung sein. Es ist wichtig zu wissen, dass Algen relativ große Mengen an Jod enthalten. Nori enthält zum Beispiel etwa 29,3–45,8 mg Jod pro Kilo, Wakame 93,9–185,1 mg pro Kilo und Kombu sogar 241–4.921 mg pro Kilo [8]. Eine übermäßige Aufnahme von Jod kann zu einer Hyperthyreose (einer zu schnell arbeitenden Schilddrüse) führen. Jodhaltige Lebensmittel werden daher am besten in Maßen verzehrt, um eine übermäßige Aufnahme und damit eine Schilddrüsenüberfunktion zu vermeiden. Bei der Auswahl jodreicher Lebensmittel ist innerhalb der Gruppe der Algen Nori dem Kombu vorzuziehen.

Eine große Anzahl wissenschaftlicher Studien der letzten Jahrzehnte hat gezeigt, dass Algen eine Vielzahl von gesundheitsfördernden Eigenschaften für den Menschen haben. So bietet der Verzehr von Algen beispielsweise Schutz bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Bluthochdruck, Adipositas und Diabetes [7].

In Tierstudien wurde außerdem gezeigt, dass Algen die Größe und Vielfalt des Mikrobioms positiv beeinflussen und die Population der nützlichen Mikrobiota im Darm erhöhen können [9]. Wenn dies auch beim Menschen funktioniert, könnte letzteres besonders interessant sein, um die Gesundheit zu fördern und möglicherweise den Ausbruch von Krankheiten zu verhindern.

Die Verdauung von Algen

Die meisten Polysaccharide, die in Algen vorkommen, zählen zu den Ballaststoffen. Sie sind somit resistent gegen die Verdauung durch Verdauungsenzyme und gelangen unverdaut in den Dickdarm. Dort werden sie fermentiert und stellen eine Nahrungsquelle für die kommensalen Bakterien dar, was deren Wachstum anregt [6]. Kommensale Bakterien spielen eine wichtige Rolle beim Schutz vor pathogenen Keimen [10] und tragen somit zum Immunsystem bei.

Bei der Fermentation von Polysacchariden entstehen kurzkettige Fettsäuren. Kurzkettige Fettsäuren dienen als Energiequelle sowohl für den Darm als auch für den Wirt (Mensch oder Tier) als Ganzes [11]. Die Darmbakterien erhöhen somit die Stoffwechselkapazität des Wirtes, ermöglichen die Verdauung unverdaulicher Ballaststoffe und tragen zur Deckung des Gesamtenergiebedarfs bei. Letztere wird beim Menschen auf etwa 10 % des täglichen Energiebedarfs geschätzt [12].

Die Wirkung von Algen auf das Mikrobiom

Mehrere Studien deuten darauf hin, dass der Verzehr von Algen einen positiven Effekt auf das Mikrobiom haben kann [9]. Dadurch kann eine wechselseitige Interaktion zwischen Algen und dem Mikrobiom entstehen. Um Algen zu verdauen, benötigt der Wirt das Mikrobiom und eben dieses Mikrobiom wird durch die Algen in Größe und Zusammensetzung beeinflusst.

Die Bakterien, die die Polysaccharide verdauen können, gehören zu den Gruppen Bacteroides, Bifidobacterium, Ruminococcus, Roseburia, Facealibacterium, Anaerostides und Coprococcus. Eine Ernährungsweise, die hauptsächlich aus tierischen Produkten besteht, führt zum fast vollständigen Verschwinden der Bakterien, die Polysaccharide verdauen können [7]. Um unter anderem Algen verdauen zu können, muss der Wirt daher dafür sorgen, dass ein Teil der Nahrung aus Polysacchariden besteht, darunter Gemüse und Algen. Wenn diese Lebensmittel über einen längeren Zeitraum nicht gegessen wurden, kann die Zugabe in großen Mengen zu Verdauungsproblemen im Darm führen. Am besten ist es dann, die Aufnahme dieser Lebensmittel ganz allmählich zu erhöhen, sodass das Mikrobiom eine Chance hat, sich zu erholen und die Anzahl der Bakterien, die diese Lebensmittel verdauen können, wieder zunehmen kann.

Verschiedene In-vitro- und Tierstudien zeigen, dass in den meisten Fällen die Zugabe von Braunalgen oder einem Polysaccharidextrakt aus Braunalgen die Produktion von kurzkettigen Fettsäuren und das Wachstum von nützlichen Bakterien wie Lactobacillus, Bifidobacterium oder Faecalibacterium erhöht. Ein ähnliches Ergebnis wurde beim Einsatz von Rotalgen oder einem Polysaccharidextrakt aus Rotalgen gefunden. Es wurde eine Zunahme von Lactobacillus und Bifidobacterium beobachtet, während das Wachstum von potenziell pathogenen Bakterien abnahm. Die begrenzten Studien, die mit Grünalgen durchgeführt wurden, scheinen darauf hinzuweisen, dass sie einen ähnlichen Effekt auf das Mikrobiom haben [7].

Weitere Studien sind erforderlich

Studien zum Einfluss von Algen auf das Mikrobiom wurden bisher nur in vitro und an Tieren, nicht aber am Menschen durchgeführt. Eine In-vitro-Studie kann die Komplexität des menschlichen Darms nie vollständig nachahmen [13]. In der Tierforschung unterscheiden sich das Mikrobiom, die Ernährung und der Stoffwechsel von Tieren von dem des Menschen [7]. Aufgrund dieser Einschränkungen ist es noch nicht möglich, feste Schlussfolgerungen über die Wirkung von Algenpolysacchariden auf das menschliche Mikrobiom zu ziehen.

Wissen in der Praxis

Trotz dieser Einschränkungen beim Erzielen eindeutiger Schlussfolgerungen sind die Ergebnisse der Studien vielversprechend und scheinen eine ausreichende Rechtfertigung dafür zu sein, Ihrem Kunden zu raten, verschiedene Algen in seine Ernährung aufzunehmen. Insbesondere dann, wenn z. B. eine Stuhlprobe zeigt, dass eine Dysbiose im Darm mit einem Mangel an Lactobacillen, Bifidobakterien oder Faecalibacterium vorliegt. Auch wenn die Ernährung hauptsächlich aus tierischen Produkten besteht, kann es ratsam sein, vorsichtig Algen in die Ernährung einzubauen, um eine positive Veränderung des Mikrobioms zu bewirken.

Wegen der relativ hohen Jodkonzentration in den verschiedenen bekannten Algen sollte der Ratschlag, mehr Algen zu essen, die Möglichkeit einer übermäßigen Jodzufuhr berücksichtigen, besonders wenn man eine Schilddrüsenüberfunktion hat oder deren Entwicklung verhindern möchte. Der Ratschlag sollte daher lauten, dass jodhaltige Lebensmittel wie Algen in kleinen Mengen auf den Speiseplan gesetzt werden können und dass es wichtig ist, dies zu variieren, sodass sich sehr jodhaltige und weniger jodhaltige Algen abwechseln.

Literatur

1.        seaweed | Definition, Types, & Facts [Internet]. Encyclopedia Britannica. [geciteerd 19 mei 2021]. Beschikbaar op: https://www.britannica.com/science/seaweed

2.        Charoensiddhi S, Conlon MA, Franco CMM, Zhang W. The development of seaweed-derived bioactive compounds for use as prebiotics and nutraceuticals using enzyme technologies. Trends Food Sci Technol. 1 december 2017;70:20–33.

3.        Jiménez-Escrig A, Sánchez-Muniz FJ. Dietary fibre from edible seaweeds: Chemical structure, physicochemical properties and effects on cholesterol metabolism. Nutr Res [Internet]. 2000; Beschikbaar op: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0271531700001494

4.        Cian RE, Drago SR, Sánchez de Medina F, Martínez-Augustin O. Proteins and Carbohydrates from Red Seaweeds: Evidence for Beneficial Effects on Gut Function and Microbiota. Mar Drugs. 20 augustus 2015;13(8):5358–83.

5.        Fleurence J. Seaweed proteins: biochemical, nutritional aspects and potential uses. Trends Food Sci Technol. 1 januari 1999;10(1):25–8.

6.        de Jesus Raposo MF, de Morais AMMB, de Morais RMSC. Emergent Sources of Prebiotics: Seaweeds and Microalgae. Mar Drugs [Internet]. 28 januari 2016 [geciteerd 20 mei 2021];14(2). Beschikbaar op: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4771980/

7.        Lopez-Santamarina A, Miranda JM, Mondragon A del C, Lamas A, Cardelle-Cobas A, Franco CM, e.a. Potential Use of Marine Seaweeds as Prebiotics: A Review. Molecules [Internet]. 24 februari 2020 [geciteerd 19 mei 2021];25(4). Beschikbaar op: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7070434/

8.        Yeh TS, Hung N, Lin T. Analysis of iodine content in seaweed by GC-ECD and estimation of iodine intake. J Food Drug Anal. 1 juni 2014;

9.        Yang C-F, Lai S-S, Chen Y-H, Liu D, Liu B, Ai C, e.a. Anti-diabetic effect of oligosaccharides from seaweed Sargassum confusum via JNK-IRS1/PI3K signalling pathways and regulation of gut microbiota. Food Chem Toxicol Int J Publ Br Ind Biol Res Assoc. september 2019;131:110562.

10.      Jüngen IJD, Zaagman-van Buuren MJ. 3 Medische microbiologie. Alg Ziekteleer. 2007;56–90.

11.      den Besten G, van Eunen K, Groen AK, Venema K, Reijngoud D-J, Bakker BM. The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. J Lipid Res. september 2013;54(9):2325–40.

12.      Bergman EN. Energy contributions of volatile fatty acids from the gastrointestinal tract in various species. Physiol Rev. april 1990;70(2):567–90.

13.      Fehlbaum S, Prudence K, Kieboom J, Heerikhuisen M, van den Broek T, Schuren FHJ, e.a. In Vitro Fermentation of Selected Prebiotics and Their Effects on the Composition and Activity of the Adult Gut Microbiota. Int J Mol Sci [Internet]. 10 oktober 2018 [geciteerd 20 mei 2021];19(10). Beschikbaar op: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6213619/