Ballaststoff

Ballaststoffe sind weitgehend unverdauliche Nahrungsbestandteile, meist Polysaccharide, die vorwiegend in pflanzlichen Nahrungsmitteln vorkommen. Sie können durch die Enzyme im Verdauungstrakt nicht zerlegt und vom Stoffwechsel daher nicht verwertet werden. Sie wurden daher lange Zeit von den Ernährungswissenschaftlern als Ballast bezeichnet, wovon sich dann ihr Name ableitete. Sie kommen unter anderem in Getreide, Obst, Gemüse, Hülsenfrüchten und in geringen Mengen in Milch vor. Man unterscheidet zwischen wasserlöslichen Ballaststoffen (wie Johannisbrotkernmehl, Guar, Pektin und Dextrine) und wasserunlöslichen (Cellulose).

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Abgrenzung zu Rohfaser

Der Begriff Rohfaser wurde vor mehr als 100 Jahren in der Futtermittelanalytik geprägt. Da Ballaststoffe teilweise ebenfalls eine faserige Struktur haben, werden sie oft irrtümlich mit diesen gleichgesetzt. Auch im Englischen gibt es mehrere Begriffe wie „crude fiber“, „dietary fiber“, „non nutritive carbohydrates“. Der Ballaststoffgehalt übersteigt in jedem Falle den Rohfasergehalt, der fast ausschließlich aus Cellulose besteht. In der Literatur werden Umrechnungsfaktoren zwischen 2 und 6 angegeben, also z. B. Rohfasergehalt x 6 = Ballaststoffgehalt. Bei Getreide und Hülsenfrüchten gelten eher die oberen Umrechnungswerte (4–6), bei Obst und Gemüse etwa 2–3.

Arten und Vorkommen

Ballaststoffe kommen in verschiedenen pflanzlichen Nahrungsmitteln in unterschiedlicher Menge vor. Man unterscheidet:

• Zellulose: Getreide, Obst, Gemüse
• Hemizellulose: Vollkorngetreide, Gerste, Hülsenfrüchte
• Lignin: Obstkerne, Gemüse (Fäden bei grünen Bohnen), Getreide
• Pektin: Obst, Gemüse (besonders Äpfel, Quitten)
• Alginate in Algen: Agar, Karrageen

Eine Sonderstellung unter den Ballaststoffen nimmt die resistente Stärke ein. Zwar ist Stärke eigentlich ein Energielieferant und somit definitionsgemäß kein Ballaststoff. Sie kann jedoch eine derart dichte Struktur annehmen, dass sie von den Verdauungsenzymen nicht angegriffen werden kann. Resistente Stärke entsteht z.B., wenn gekochte Kartoffeln abkühlen – oder bei der Retrogradation (Altbackenwerden von Brot).

Eine weitere klar lösliche Ballaststoffgruppe stellen resistente Dextrine dar, die wesentlich besser verträglich sind (keine unangenehme Gasbildung bei der Verdauung) als die meisten anderen Ballaststoffe und daher zu einer guten Verdauung bei hohem Ballaststoffgehalt beitragen ohne die bekannten unangenehmen Nachteile wie Blähungen hervorzurufen.

Der Ballaststoffgehalt der Lebensmittel ist sehr verschieden. Die folgende Tabelle gibt ein paar Beispiele. Eine ausführlichere Tabelle ist in den Weblinks angegeben.

Wirkung in Magen und Darm

Ballaststoffe quellen im Magen auf und sorgen durch die Zunahme des Volumens für eine Verstärkung des Sättigungsgefühls. Hungersignale sendet das Gehirn erst bei sinkendem Blutzuckerspiegel. Aus ballaststoffreicher Nahrung werden die Kohlenhydrate im Darm langsamer aufgenommen, dadurch kommt es zu einem geringeren Blutzuckeranstieg nach dem Essen. Deshalb wird vor allem Diabetikern empfohlen, sich ballaststoffreich zu ernähren.

Im Darm sorgen Ballaststoffe durch weitere Wasserbindung für eine Zunahme der Stuhlmenge, die auf die Darmwände Druck ausübt und dadurch die Verdauungstätigkeit (Peristaltik) anregt. Die wasserunlöslichen Ballaststoffe werden nur zu einem kleinen Teil, die wasserlöslichen nahezu vollständig, im Darm von der Darmflora abgebaut. Bei dieser Fermentation entstehen kurzkettige Fettsäuren wie Acetat, Propionat und Butyrat, die von der Dickdarmschleimhaut weitgehend resorbiert werden und zur Ernährung der Schleimhautzellen dienen. Ballaststoffe können bis zum 100fachen ihres Eigengewichtes an Wasser binden. Es ist daher vor allem bei separater Aufnahme von Ballaststoffen wie Leinsamen oder Weizenkleie sehr wichtig, ausreichend Flüssigkeit zu trinken, da der Verdauungsbrei im Darm sonst auf Grund von Wassermangel verhärtet und eine Verstopfung begünstigt statt ihr entgegenzuwirken.

Mit der Flüssigkeit binden Ballaststoffe auch Mikroorganismen, Cholesterin und Gallensäure, was sich positiv auf den Organismus auswirkt. Sie binden aber auch Mineralstoffe, die ebenfalls ausgeschieden werden. Bei ausgewogener Mischkost stellt das kein Problem dar, bei separater Ballaststoffzufuhr kann längerfristig jedoch ein Mineralstoffmangel auftreten.^[1]

Während ballaststoffreiche Kost den Darm schneller passiert als ballaststoffarme, ist ihre Verweildauer im Magen länger, da sie dort länger verarbeitet wird.

Ballaststoffe können Blähungen verursachen, vor allem bei der Umstellung auf ballaststoffreichere Kost. Kleine Kinder und ältere Menschen vertragen häufig keine Kost, die viele unlösliche Ballaststoffe enthält.

Prophylaxe

Die Vorstellung, dass eine ballaststoffreiche Kost gesundheitsförderlich ist und der Prophylaxe von Krankheiten dient, wurde u.a. durch eine epidemiologische Studie von Burkitt und Trowell aus den 1970er Jahren ausgelöst^[2], die nahelegte, dass Afrikaner, die sich ballaststoffreich ernähren, erheblich seltener an manchen Zivilisationskrankheiten erkranken als Europäer und Amerikaner unter ballaststoffarmer Kost. Wegen methodischer Mängel gilt diese Studie heute jedoch nicht mehr als ein Beweis für die seinerzeit daraus abgeleitete „Ballaststoff-Hypothese“.

Die seither durchgeführten Kontrollstudien konnten die Hypothese in Teilen stützen, teils gibt es nach wie vor widersprüchliche Ergebnisse.

Der Einfluss einer ballaststoffreichen Kost wird u.a. für folgende Erkrankungen diskutiert:

Zahnkaries

Ballaststoffreiche Nahrungsmittel müssen gründlich gekaut werden, was den Speichelfluss erhöht. Ein erhöhter Speichelanteil im Mund neutralisiert aufgenommene Säuren, die den Zahnschmelz angreifen können und dient der Kariesprophylaxe. Dies lässt sich aber generell durch gründliches Kauen erreichen, unabhängig vom Ballaststoffanteil; dieselbe Wirkung hat das Kauen von zuckerfreiem Kaugummi.^[3]

Eine faser- und ballaststoffreiche Ernährung regt zum ausgiebigen Kauen an. Sie massiert und strafft das Zahnfleisch und reinigt mechanisch Teile der Zahnoberfläche ^[4]. Reichliches Kauen erhöht außerdem die Speichelmenge. Der Speichel umspült die Zähne; auf diese Weise hilft er, die Zähne zu reinigen und Säuren abzupuffern. Und besonders wichtig: Das im Speichel enthaltene Kalziumphosphat kann durch Säuren herausgelöste Mineralstoffe ersetzen (Remineralisation). ^[5]

Von Vorteil ist auch, dass faser- und ballaststoffreiche Lebensmittel (besonders Getreide) höher aufgebaute Kohlenhydrate enthalten, die langsam aufgeschlossen werden und daher im Mund weniger Zuckerstoffe für Bakterien zur Verfügung stellen.

Koronare Herzkrankheit

Mehrere Studien belegen, dass eine ballaststoffreiche Kost das Erkrankungsrisiko der Koronaren Herzkrankheit und somit das Risiko, einen Herzinfarkt zu erleiden, vermindern.^{[6][7][8][9][10]} Ein möglicher Grund hierfür könnte der cholesterinsenkende Effekt der Ballaststoffe sein. Dieser wiederum kommt wahrscheinlich dadurch zustande, dass Ballaststoffe die Gallensäureausscheidung im Stuhl erhöhen^[11], was zu einer kompensatorisch gesteigerten Gallensäuresynthese führt, die wiederum Cholesterin verbraucht.

Cholezystolithiasis (Gallensteinleiden)

Es gibt Hinweise darauf, dass eine ballaststoffreiche Kost das Risiko, cholesterinhaltige Gallensteine zu bekommen, reduziert.^[12][13] Dies könnte über einen ähnlichen Mechanismus geschehen, wie er unter „Koronare Herzkrankheit“ dargestellt ist.

Divertikulose/Divertikulitis

Als gesichert gilt, dass eine ballaststoffarme Kost das Auftreten der Divertikulose und deren entzündlicher Form, der Divertikulitis begünstigt sowie dass die Divertikulose durch ballaststoffreiche Kost behandelt werden kann.^[14] Dies konnte dadurch belegt werden, dass man bei Divertikulose-Patienten einen hohen Druck im Dickdarminneren fand, der sich durch Langzeitbehandlung mit Weizenkleie gegenüber Placebo signifikant senken ließ.^[15] Dieser hohe Druck wird neben anderen Faktoren für die Entstehung der Dickdarm-Divertikel (Ausstülpungen) verantwortlich gemacht.

Darmkrebs

In der wissenschaftlichen Forschung wird davon ausgegangen, dass das Darmkrebsrisiko vor allem von der Ernährungsweise abhängig ist. Umstritten ist jedoch, welche Ernährungsbestandteile hierfür verantwortlich sind.

Auch die Studienlage ist uneinheitlich: Eine große epidemiologische Studie^[16] belegte signifikant, dass eine ballaststoffreiche Ernährung das Darmkrebsrisiko um ca. 40 Prozent senkt. Dagegen fand eine Metaanalyse von fünf Interventionsstudien keinen vor Darmkrebs schützenden Effekt.^[17] Der Grund für diese Diskrepanz dürfte in den unterschiedlichen Studiendesigns liegen.

Experimentelle Befunde sprechen dafür, dass das bei der Ballaststoff-Fermentation gebildete Butyrat (s.o.) einer gestörten Zellvermehrung vorbeugt und damit die Krebsentstehung hemmt.^[18][19] Diese in-vitro-Studien sind jedoch nicht ohne Weiteres auf den Menschen übertragbar.

Man vermutet weiterhin, dass die Beschleunigung der Darmpassage durch ballaststoffreiche Kost dazu führt, dass potenziell krebserregende Stoffe im Nahrungsbrei nur kurz auf die Darmwand einwirken, und dass dadurch das Krebsrisiko sinkt. Auch diese Hypothese ist jedoch derzeit nicht bewiesen.

Rund 90 Prozent der Darmkrebsfälle entwickeln sich aus so genannten Polypen im Darm oder aus Adenomen, so dass diese in der Medizin als „Risikomarker“ gelten. Ihre frühzeitige Entfernung gilt als wirksame Präventionsmaßnahme. Eine Vermeidung von Polypen oder Adenomen durch eine ballaststoffreiche Kost konnte durch eine Studie jedoch nicht belegt werden.^[20]

Aktuelle Empfehlungen

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt, täglich mindestens 30 Gramm Ballaststoffe zu sich zu nehmen, am besten durch Vollkornprodukte, Gemüse, frisches oder getrocknetes Obst und Nüsse. Auf eine gleichzeitige ausreichende Flüssigkeitszufuhr ist zu achten. ^[21]

Literatur

Belitz, Grosch, Schieberle: Lehrbuch der Lebensmittelchemie, Springer, Berlin, 5., vollst. überarb. Aufl. (Januar 2001) / ISBN 3-540-41096-1

Quellen

1. ↑ Gesundheitskost - gesunde Kost?, hg. von der Verbraucherzentrale NRW, 5. Aufl. 1996, S. 35
2. ↑ Burkitt, DP., Trowell, HC. Dietary fibre and western diseases. Ir Med J. 1977 Jun 18;70(9):272-7.
3. ↑ Zahngesunde Ernährung
4. ↑ Leitzmann, C. et al: Karies. In: Ernährung in Prävention und Therapie. Hippokrates, Stuttgart, 2001, S. 312-317
5. ↑ Holzinger, W.: Prophylaxefibel. Grundlagen der Zahngesundheitsvorsorge. 5. Auflage, Hanser, München/Wien, 1988
6. ↑ Wu, H. et al. Dietary fiber and progression of atherosclerosis: the Los Angeles Atherosclerosis Study. Am J Clin Nutr. 2003 Dec;78(6):1085-91.
7. ↑ Erkkila, AT. et al. Cereal fiber and whole-grain intake are associated with reduced progression of coronary-artery atherosclerosis in postmenopausal women with coronary artery disease. Am Heart J. 2005 Jul;150(1):94-101.
8. ↑ Bazzano, LA. et al. Dietary fiber intake and reduced risk of coronary heart disease in US men and women: the National Health and Nutrition Examination Survey I Epidemiologic Follow-up Study. Arch Intern Med. 2003 Sep 8;163(16):1897-904.
9. ↑ Pietinen, P. et al. Intake of dietary fiber and risk of coronary heart disease in a cohort of Finnish men. The Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene Cancer Prevention Study. Circulation. 1996 Dec 1;94(11):2720-7.
10. ↑ Lairon, D. et al. Dietary fiber intake and risk factors for cardiovascular disease in French adults. Am J Clin Nutr. 2005 Dec;82(6):1185-94.
11. ↑ Forman, D.T. et al. Increased excretion of fecal bile acids by an oral hydrophilic colloid. Proc Soc Exper Biol Med. 127 (1968) 1060.
12. ↑ Tsai, C.J. et al. Long-term intake of dietary fiber and decreased risk of cholecystectomy in women. Am J Gastroenterol. 2004 Jul;99(7):1364-70.
13. ↑ Arffmann, S. et al. Effect of oat bran on lithogenic index of bile and bile acid metabolism. Digestion. 1983;28(3):197-200.
14. ↑ Aldoori, W.H. The protective role of dietary fiber in diverticular disease. Adv Exp Med Biol. 1997;427:291-308.
15. ↑ Weinreich, J. Zur Therapie von Dickdarmerkrankungen mit pflanzenfasernballaststoffreicher Kost: Ergebnisse einer Studie. In : Rottka, J.: Pfalnezenfasern-Ballaststoffe in der menschlichen Ernährung. Thieme, Stuttgart 1980
16. ↑ EPIC-Studie
17. ↑ Asano, TK., McLeod, RS. Dietary fibre for the prevention of colorectal adenomas and carcinomas (Cochrane Review), The Cochrane Library, Issue 3, 2006
18. ↑ Scheppach, W. et al. Effect of short-chain fatty acids on the human colonic mucosa in vitro. J Parent Ent Nutr 16(1992) 43-48
19. ↑ Scheppach, W. Effects of short chain fatty acids on gut morphology and function. Gut, Suppl. 1 (1994), 35-38
20. ↑ Petra Meinert: In der Diskussion: Ballaststoffe, in: Mitteilungen des Internat. Arbeitskreises für Kulturforschug des Essens, Heft 8, 2001, S. 44 f.
21. ↑ DGE: Müssen die Ernährungsempfehlungen für die Ballaststoffaufnahme geändert werden?