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Durch den Vergleich, wie Darmmikroben von menschlichen Vegetariern und grasfressenden Pavianen verschiedene Diäten verdauen, haben die Forscher gezeigt, dass menschliche Diäten der Vorfahren, sogenannte “Paläo”-Diäten, nicht unbedingt zu einer besseren Appetitunterdrückung führen. Die Studie zeigt überraschende Zusammenhänge zwischen Ernährung und der Freisetzung von Hormonen, die das Essen unterdrücken.
Während westliche Diäten sich im letzten Jahrhundert dramatisch verändert haben, um energiereich, ballaststoffarm und fettreich zu werden (man denke an Cheeseburger), haben sich unsere Verdauungssysteme, einschließlich unserer Darmbakterienkolonien, über Jahrtausende hinweg an eine energiearme, nährstoffarme und vermutlich ballaststoffreiche Ernährung angepasst.
Die Produktion der appetitunterdrückenden Darmproteine Peptid YY (PYY) und Glucagon-like-Peptid-1 (GLP-1) kann durch die Anwesenheit von kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) im Dickdarm angeregt werden. Die Fermentation von Pflanzenfasern im Dickdarm durch Bakterien kann diese SCFAs produzieren, daher liegt es nahe, dass die Verdauung einer Ernährung mit hohem Anteil an Pflanzenfasern zu einer besseren Appetitunterdrückung führen könnte.
Das Forscherteam etablierte Darmbakterienkulturen in Flaschen und „fütterten“ sie dann mit zwei verschiedenen Diäten – entweder einer vorverdauten Kartoffel, einer Diät mit hoher Stärke oder einer vorverdauten Gras- und Ballaststoffdiät. Dann verfolgten sie Veränderungen in der Anzahl und Art der Bakterien und maßen die durch die Verdauung produzierten Metaboliten.
Überraschenderweise produzierten die Kulturen auf einer Kartoffeldiät die höchsten Mengen an SCFAs. Sogar die Paviankulturen, die mit Kartoffeln gefüttert wurden, produzierten mehr SCFAs als die Paviankulturen, die mit Gras gefüttert wurden. Als die Forscher einige dieser Kulturen auf Mausdarmzellen in der Laborschale auftrugen, wurden die Zellen stimuliert, PYYY-Hormone freizusetzen. Diejenigen, die den menschlichen Kulturen ausgesetzt sind, die eine Kartoffeldiät verdauen, haben das meiste PYY freigesetzt, gefolgt von denjenigen, die den Paviankulturen auf einer Kartoffeldiät ausgesetzt sind.
Eine genauere Katalogisierung aller Metaboliten, die von den Bakterienkulturen produziert werden, die Kartoffel- oder Grasdiäten verdauen, zeigte, dass mit dem Gehalt der Aminosäuren Isoleucin und Valin auch die Menge des freigesetzten PYYY stieg. Diese Beziehung war noch stärker als bei den SCFAs.