WIE KÖNNEN WIR MIT KURZKETTIGEN FETTSÄUREN UNSERE GESUNDHEIT STÄRKEN?

Kurzkettige Fettsäuren werden von der Darmflora gebildet und haben einen großen Einfluss auf die Gesundheit unseres gesamten Körpers.

Die werden von nützlichen Bakterien im Dickdarm produziert, und das Ausmaß der Bildung hängt dabei insbesondere von unserer Ernährungsweise und der Zusammensetzung unserer Darmflora ab.

Kurzkettige Fettsäuren wirken einerseits lokal im Darm und sind die Hauptnahrungsquelle für die Zellen des Dickdarms, andererseits werden sie aber auch über die Darmschleimhaut in den Körper aufgenommen und wirken so auf den gesamten Körper.

Neuere Studien zeigen vielfältige Zusammenhänge zw. einem Mangel an kurzkettigen Fettsäuren und dem Auftreten von chronischen Erkrankungen wie z. B. Diabetes Typ II, chronisch entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und neurodegenerativen Erkrankungen wie z. B. Demenzerkrankungen oder Parkinson.

Fettsäuren bestehen aus einer Kette von Kohlenstoffatomen ©, deren weitere Bindungsstellen mit Wasserstoffatomen (H) gesättigt sind. Am Ende dieser Kohlenwasserstoffkette folgt eine sogenannte Carbosygruppe oder Säuregruppe (COOH), die wasserlöslich ist.

Je nach Zahl der Kohlenstoffatome unterscheidet man langkettige, mittelkettige und kurzkettige Fettsäuren. Kurzkettige Fettsäern besitzen weniger als 6 Kohlenstoffatome.

Wegen ihrer geringen Masse sind kurzkettige Fettsäuren bei Raumtemperatur flüssig. In der Regel verströmen sie dabei auch einen intensiven und oft auch unangenehmen Geruch. Bekannte Beispiele sind die nach ranziger Butter riechende Buttersäure oder die stechend bzw. nach Essig riechende Essigsäure.

Die 3 wichtigsten kurzkettigen Fettsäuren sind:

-      Essigsäure, Acetat

-      Propionsäure, Propionat

-      Buttersäure, Butyrat

Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure machen gemeinsam etwa 90 bis 05 % der im Dickdarm gebildeten kurzkettigen Fettsäuren aus.

Die Begriffe, die jeweils hinter den Namen der Säuren aufgeführt sind, bezeichnen die entsprechenden Anionen. Ein Anion ist ein negativ geladenes Ion, also ein Atom oder Molekül, das mehr negativ geladene Elektronen als positiv geladene Protonen besitzt.

So liegen Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure im Darm bzw. in wässriger Umgebung nicht als Säure vor, sondern als das entsprechende Anion. Das bedeutet, dass sie ein Proton abgegeben haben und nun eine negative Ladung tragen. Die Fettsäure-Anionen sind im Wasser bzw. im Darminhalt gelöst.

Kurzkettige Fettsäuren werden im Darm aus unverdaulichen Kohlenhydraten gebildet. Unverdauliche Kohlenhydrate sind Ballaststoffe wie z. B. Inulin, Pektin und Fructooligosaccharide sowie verdauungsresistente Stärke.

Diese Ballaststoffe können im Dünndarm nicht verdaut werden, da der Mensch die dafür benötigten Enzyme nicht selbst bilden kann. Daher gelangen die unverdaulichen Kohlenhydrate in den Dickdarm und werden dort von den Bakterien der dortigen Darmflora verstoffwechselt. Man spricht hierbei auch von Fermentation bzw. von fermentierbaren Kohlenhydraten. Bei diesem Prozess entstehen die kurzkettigen Fettsäuren.

Kurzkettige Fettsäuren sind Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten der letzten Jahre. Die wichtigsten Wirkungen dieser besonderen Fettsäuren sind:

Ernährung der Darmzellen

Kurzkettige Fettsäuren sind eine wichtige Energiequelle für Epithelzellen der Dickdarmschleimhaut. Insbesondere Butyrat

Ist von großer Bedeutung, da es etwa 70 % des Energiebedarfs der Darmzellen deckt.

Eine ausreichende Energieversorgung der Darmzellen ist wichtig für deren Funktionsfähigkeit und Vitalität! Ein Energiemangel schwächt z. B. die Darmbarriere und stört die Aufnahme von Nährstoffen aus dem Darminhalt.

Schutz der Darmbarriere

Die Zellmembranen benachbarte Darmzellen sind durch spezielle Verschlusskontakte, sogenannte Tight Junctions, eng miteinander verbunden.

Die Tight Junctions verhindern, dass schädliche Substanzen zw. den Zellen hindurchgeleiten und in den Blutkraislauf gelangen.

Bei entzündlichen Reaktionen in der darmschleimhaut kommt es zu einer erhöhten Durchlässigkeit der Darmbarriere. Dies liegt unter anderem an einer verstärkten Bildung des porenbildenden Proteins Claudin-2. Dieses Protein bildet Poren im Bereich der Tight Junctions und stört somit deren Barrierefunktion.

Butyrat kann die übermäßige Bildung des porenbildenden Claudin-2 regulieren und fördert zudem die Bildung von Proteinen, die für den Bau der Tihgt Junctions erforderlich sind. Butyrat kann also eine durchlässige Darmbarriere wieder dichter machen.

Neben einer Stärkung der Tight Junctions fördert Butyrat auch die Bildung der Schleimschicht im Darm, die wichtig für die Abwehr von Krankheitserregern ist. Weiterhin reduziert Butyrat die Auswirkungen von oxidativem Stress auf die Darmzellen, indem es u. a. die verfügbare Menge an Glutathion, einem wichtigen körpereigenen Antioxidans, erhöht.

Auch andere kurzkettige Fettsäuren schütezen vor dem Eindringen von Infektionserregern bzw. vor einer Vermehrung von schädlichen Keimen im Darmlumen. So schützt beispielsweise Propionat vor einer Infektion mit Salmonellen, indem es den pH-Wert innerhalb der Bakterien senkt und dadurch deren Vermehrung verlangsamt.

Positiver Einfluss auf Darmflora

Die Bildung von kurzkettigen Fettsäuren senkt den pH-Wert im Dickdarm und fördert dadurch die Vermehrung von gesundheitsförderlichen Darmbakterien wie Laktobazillen und Bifidobakterien. Diese Bakterien sind entscheidend für die Bildung der kurzkettigen Fettsäuern.

Wirkung gegen chronisch entzündliche Darmerkrankungen

Colitis ulcerosa und Morbus Crohn sind die beiden Hauptformen der chronisch entzündlichen Darmerkrankungen.

Studien zeigen, dass Nahrungsergänzungen mit kurzkettigen Fettsäuren das Ausmaß der Entzündungen im Darm reduzieren können. Insbesondere für Butyrat  wurde ein erfolgreicher Einsatz bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen gezeigt.

Eine Studie, an der 25 Personen mit Colitis ulcerosa teilnahmen, ergab, dass der tägliche Verzehr von 15 g präbiotischen Ballaststoffen (Oligofruktose und Inulin) über einen Zeitraum von 9 Wochen die Symptome deutlich verbesserte und die Zahl der Butyrat produzierenden Bakterien im Darm signifikant erhöhte.

Ein Inulinpulver in Bio Qualität bekommen sie hier:

https://www.myfairtrade.com/?sPartner=AFFAKAHETER

Bei Angabe im Warenkorb Gutschein Code AKAHEt2 bekommen sie zusätzlich Rabat auf gesamte Einkauf

Regulierung des Körpergewichts

Kurzkettige Fettsäuren versorgen nicht nur die Darmzellen, sondern auch den restlichen Körper mit Energie. So decken sie etwa 10 % des täglichen Kalorienbedarfs. Kurzkettige Fettsäuren sind außerdem am Stoffwechsel wichtiger Nährstoffe wie Kohlenhydrate und Fette beteiligt und beeinflussen als Signalmoleküle den Energiestoffwechsel.

Studien haben gezeigt, dass es spezielle Rezeptoren für kurzkettige Fettsäuren im Körper von Säugetieren und Menschen gibt. Diese Rezeptoren kommen auf den Zellen des Darmepithels vor, aber auch auf Fettzellen, verschiedenen Immunzellen und Nervenzellen.

Binden kurzkettige Fettsäuren innerhalb des Fettgewebes an diese Rezeptoren, so kann dies u. a. dazu führen, dass die Fettverbrennung gesteigert wird und die Fettspeicherung verringert wird. Weiterhin konnte gezeigt werden,

dass kurzkettige Fettsäuren die Ausschüttung von Sättigungshormonen wie Leptin erhöhen und dadurch die Nahrungsaufnahme reduzieren.

Forscher vermuten, dass diese Wirkungen dazu beitragen, dass kurzkettige Fettsäuren der Entstehung von Übergewicht und metabolischen Erkrankungen entgegenwirken, auch wenn sie dem Körper zusätzliche Kalorien liefern.

Wirkung gegen Diabetes Typ II

Studien zeigen einen Zusammenhang zw. dem auftreten von Diabetes Typ II und einer Störung der Darmflora. Die mangelnde Produktion an kurzkettigen Fettsäuren durch die gestörte Darmflora scheint dabei eine entscheidende Rolle zu spielen.

Wesentliche Merkmale von Diabetes Typ II sind eine zunehmende Insulinresistenz der Gewebe, ein dauerhaft erhöhter Blutzuckerspiegel und chronische Entzündungsvorgänge im Körper. Mit Insulinresistenz ist gemeint, dass die Zellen (z. B. Muskulatur) weniger gut auf Insulin ansprechen und somit schlechter Glukose aus dem Blut aufnehmen können. Dadurch bleibt der Blutzuckerspiegel chronisch erhöht, was wiederum Entzündungen begünstigt.

Untersuchungen zeigen, dass kurzkettige Fettsäuren dazu beitragen können, den Blutzuckerspiegel zu kontrollieren und die Insulinsensitivität bei Menschen mit Typ II Diabetes verbessern.

Zahlreiche Studien haben Zusammenhänge zw. fermentierbaren Ballaststoffen wie Inulin und einer verbesserten Blutzuckerkontrolle und Insulinempfindlichkeit beschrieben.

Schutz von Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Ein hoher Cholesterinwert zählt zu den wichtigsten Risikofaktoren für die Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Zahlreiche Studien deuten darauf hin, dass kurzkettige Fettsäuren den Cholesterinspiegel senken können, indem sie u. a. die körpereigene Cholesterinproduktion reduzieren und den Abbau und die Ausscheidung von Cholesterin fördern.

Ein wichtiger Mechanismus bei der Entstehung von Arteriosklerose ist die Anlagerung sogenannte Schaumzellen an den Gefäßwänden, wodurch es zu Plaquebildung kommt.

Butyrat verhindert die Entstehung solcher Schaumzellen und reduziert somit auch die Ausbildung arteriosklerotischer Plaques. Dadurch sinkt u. a. das Risiko für Erkrankungen wie Herzinfarkt und Schlaganfall.

Für Propionat und Butyrat wurde außerdem gezeigt, dass sie den Blutdruck senken können und das Risiko für die Entstehung von Thrombosen minimieren.

Antientzündliche Wirkung und Einfluss auf Immunzellen

Kurzkettige Fettsäuren beeinflussen das Immunsystem auf vielfältige Weise. Wie in den vorigen Abschnitten erklärt, befinden sich spezielle Rezeptoren für kurzkettige Fettsäuren auf den Oberfläche verschiedener Immunzellen.

Binden die Fettsäuren an den entsprechenden Rezeptor, so kommt es zu einer Beeinflussung der Genaktivität der Immunzellen, wodurch bestimmte Zellfunktionen ausgelöst werden.

Zahlreiche Untersuchungen zeigen, dass kurzkettige Fettsäuren eine entzündungshemmende Wirkung haben, indem sie die Bildung von entzündungshemmenden Zellbotenstoffen steigern und dadurch das Ausmaß von Entzündiungsvorgängen im Körper reduzieren.

Besonders interessant ist auch die Entdeckung, dass Propionat und Butyrat die Bildung von regulatorischen T-Zellen stimulieren.

Regulatorische T-Zellen sind spezielle Immunzellen, die die Selbsttoleranz des Immunsystems regulieren und damit das Risiko für die Entstehung von Autoimmunerkrankungen und Allergien senken. Außerdem regulieren sie die Stärke von Immunreaktionen und sind wichtig, um Entzündungsvorgänge zu beenden.

Ein gesundes Mikrobiom ist von größter Relevanz für die korrekte Funktion unseres Immunsystems.

Wirkung gegen Krebs

Kurzkettige Fettsäuren können eine Schlüsselrolle bei der Vorbeugung und Behandlung bestimmter Krebsarten spielen, vor allem bei Dickdarmkrebs.

Laborstudien zeigen, dass Butyrat dazu beiträgt, die Dickdarmzellen gesund zu halten, das Wachstum von Tumorzellen zu verhindern und die Zerstörung von Krebszellen im Dickdarm zu fördern.

Schutz des Nervensystems

Immer mehr Studien belegen, dass die Gesundheit unsere Darms eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Erkrankungen wie Parkinson, Demenz oder Multipler Sklerose spielt. Die im Darm gebildeten kurzkettigen Fettsäuren sind dabei ein zentrales Bindeglied zw. der Darmflora und dem Nervensystem.

Studien konnten nachweisen, dass bei MS-Patienten im Blut und Stuhl ein Mangel an Propionat vorliegt. Die Einnahme von Propionat erhöht die Menge an entzündungshemmenden Immunzellen und kann dadurch die Entzündungsvorgänge im Nervensystem deutlich reduzieren.

Andere Studien zeigten außerdem, dass kurzkettige Fettsäuren die Blut-Hirn-Schranke schützen und der Entstehung von Alzheimer und Parkinson entgegen wirken.

Präbiotische Lebensmittel:

-      Inulin: z. B. in Schwarzwurzeln, Yakonwurzeln, Artischocken, Knoblauch, Lauch, Zwiebeln, Spargel

-      Fructooligosaccharide: z. B. in Artischocken, Chicorßee, Zwiebeln, Lauch, Knoblauch und Spargel

-      Resistente Stärke. Vollkorngetreide, Hülsenfr+chte, Kartoffeln

-      Pektin. Z. B. in Äpfeln, Aprikosen, Karotten, Orangen, Schlae von Zitrusfrüchten

-      Arabinoxylan: in der Schale von Getreidekörnern, öz. B. in Haferkleie

-      Guarkernmehl: wird aus der Guarbohne, einer Hülsenfrucht, gewonnen

-      Beta-Glucan: z. B. in Hafer

Möchten sie ihr Wohlbefinden steigern? Benötigen sie eine begleitende Gesundheitsberatung? Sie dürfen mich über den Kontakt Formular auf der Webseite kontaktieren.

Quellen:

Rios-Covian D, Ruas-Madiedo P, Margolles A, Gueimonde M, de Los Reyes-Gavilan , Salazar n. Intestinal Short Chain Fatty Acids and their Link with Diet and Human Health. Front Microbiol, 2016, 7:185 Feb 17

Burassa ME, Alim I, Bultman SHJ, Ratan RR. Butyrate, neuroepigenetics and the gut microbiome. Can a high fiber diet improve brain health? Neuro sci Lett. 2016; 625:56-63

Huang X., Oshima T, Tomita T. Fukui H, Miwa H. Butyrate Alleviates Cytokine-Induced Barrier Dysfunction by m<odiying Claudin-2 Levels, Biology Basel. 2021, 10(3):205. Mar 9

Chen G, Ran X, Li B, et al, sodium Butyrate inhibits inflammation and Maintains Epithelium Barrier Integrity in a TNBS-induced Inflammatory Bowel Disease BioMedicine, 2018: f0:317-325

Canfora EE, Jocken Jw, Blaak EE short-chain fatty acids in control of body weight and insulin sensitivita, Nat Rev Endocrinol, 2015, 11(10): 577-591

Kimura I, Inoure D, Hirano K, Tsujimoto G. The SCFA Receprot GPR43 and Energy Metabolism Front Endocrinol (Lausanne). 2014, 5:85. Jun 5

Tilg H, Moschen Ar, Microbiota and diabetes: an evolving relationship. Gut. 2014, 63(9):1513-1521

Vourakis M, Mayer G, Rousseau G. The Role of Gut Microbiota on Cholesterol Metabolism in Atherosclerosis. Int J Mol Sci. 2021; 22(15):8074 2021 Jul 28

Fock E, Parnova R. Mechanisms of Blood-Brain Barrier Protection by Microbiota-Derived Short-Chain Fatty Acids. Cells 2023; 12(4):657. 2023 Feb 18

Hirayama M, Ohno K. Parkinson´sDisease and Gut mIcrobiota. Ann Nutr Metab. 2021; 77 Suppl 2:28-35

Mirzaei R, Afaghi a, Babakhani S, et al,, Role of microbiota-derived short-chain fatty acids in cancer development and prevention. Biomed Pharmacother, 2021; 139:111619

Singh V. Yeoh BS, Chassaing B, et al. Dysregulated Microbial Fermentation of Soluble Fiber Induces Cholestatic Liver Cancer. Cell. 2018; 175(3): 679-694.e22