Ballaststoffreiche Lebensmittel, Dickdarm, Darmbakterien, kurzkettige Fettsäuren und eine geschützte Darmwand — **Von den Ballaststoffen zum Butyrat.** Ballaststoffreiche Lebensmittel erreichen den Dickdarm, die dortigen Bakterien vergären sie und bilden kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat; Butyrat ernährt und schützt die Darmwand.

Ein symbiotisches Zusammenleben

Die Darmflora (Mikrobiota) besteht aus Bakterien und anderen Mikroorganismen, die in unserem Verdauungstrakt leben. Dieses Zusammenleben beruht auf Gegenseitigkeit: Wir bieten ihnen ein warmes, nährstoffreiches Umfeld; sie verarbeiten die Ballaststoffe, die unsere Enzyme nicht aufspalten können, tragen zur Bildung einiger Vitamine bei und erschweren es schädlichen Keimen, sich anzusiedeln. In der Biologie nennt man das Symbiose, also ein Zusammenleben zum gegenseitigen Nutzen.

Die Zahl der in unserem Körper lebenden Bakterien beträgt etwa

0Billionen

Das liegt in derselben Größenordnung wie die etwa 30 Billionen menschlichen Zellen in unserem Körper; die große Mehrheit der Bakterien lebt im Dickdarm.

Berechneter Wert für einen erwachsenen Referenzmenschen von 70 kg; das Gesamtgewicht der Bakterien beträgt etwa 0,2 kg.
Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS Biol 2016;14(8):e1002533. doi:10.1371/journal.pbio.1002533

Wir ernähren sie, sie ernähren uns.

Von den Ballaststoffen zum Butyrat

Die Ballaststoffe in Gemüse, Obst, Hülsenfrüchten und Vollkorn erreichen den Dickdarm, ohne im Dünndarm verdaut zu werden. Hier vergären die Darmbakterien diese Ballaststoffe und bilden Stoffe, die als kurzkettige Fettsäuren bezeichnet werden: Acetat, Propionat und Butyrat. Butyrat wird vor allem von einigen Bakterienarten wie Faecalibacterium und Roseburia gebildet.

Alles beginnt auf dem Teller. Die Ballaststoffe in Gemüse, Hülsenfrüchten, Hafer und Obst können wir nicht verdauen; sie sind die Nahrung unserer Darmbakterien.

Unsere Nachbarn im Dickdarm. Billionen von Bakterien leben entlang der Darmwand und warten auf die Ballaststoffe, die zu ihnen gelangen.

Butyratbildung. Die Bakterien vergären die Ballaststoffe und bilden Butyrat. Butyrat geht direkt in die Zellen der Darmwand über und ernährt sie.

Wozu dient Butyrat?

Die Zellen, die den Dickdarm auskleiden (Kolonozyten), beziehen den größten Teil ihrer Energie aus Butyrat. Ausreichend Butyrat hilft den Zellen der Darmwand, gesund zu bleiben, und erhält die engen Verbindungen zwischen ihnen; so wirkt die Darmwand als starke Barriere.

Etwa

der von den Dickdarmzellen genutzten Energie stammen aus Butyrat.

Labormessung an Zellen aus dem menschlichen Dickdarm; wenn Butyrat der einzige Brennstoff war, entfielen im aufsteigenden Kolon 73 % und im absteigenden Kolon 75 % des Sauerstoffverbrauchs auf Butyrat.
Roediger WE. Role of anaerobic bacteria in the metabolic welfare of the colonic mucosa in man. Gut 1980;21(9):793-798. doi:10.1136/gut.21.9.793

Butyrat wirkt auch auf das Immunsystem. In Mäusestudien wurde gezeigt, dass das von Darmbakterien gebildete Butyrat die Entstehung regulatorischer T-Zellen fördert, die die Immunantwort ausbalancieren. Die klinische Bedeutung dieser Effekte beim Menschen wird noch erforscht.

Die Darm-Hirn-Achse

Darm und Gehirn stehen in ständigem Austausch. Diese Verbindung in beide Richtungen nennt man Darm-Hirn-Achse, und die Darmflora ist ein wichtiger Teil dieses Gesprächs. Der Austausch erfolgt über mehrere Wege:

Vagusnerv: Dieser Nerv, der vom Darm zum Gehirn reicht, leitet Veränderungen im Darm direkt an das Gehirn weiter.
Bakterienprodukte: Kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat gelangen ins Blut und können das Nervensystem indirekt beeinflussen.
Immunsystem: Die Immunzellen im Darm treten mit der Flora in Wechselwirkung und beeinflussen so den Entzündungsspiegel im Körper und dadurch auch das Gehirn.
Hormone und Signalmoleküle: Der größte Teil des Serotonins im Körper wird im Darm gebildet, und einige Darmbakterien steigern diese Bildung. Serotonin aus dem Darm gelangt nicht direkt ins Gehirn; es reguliert die Darmbewegungen und die Signale vom Darm zum Gehirn.

Tierstudien zeigen, dass die Flora die Stressreaktion, Angst und das Sozialverhalten beeinflussen kann. Beim Menschen werden diese Zusammenhänge erst seit kurzem untersucht, und die Ergebnisse sind noch nicht klar genug, um daraus eine Behandlung abzuleiten.

Butyrat und soziale Dominanz: der Rattenversuch

Eine selbstbewusste Ratte mit butyratbildenden Bakterien im Darm und eine andere Ratte, die sich zurückzieht

Darmbakterien können sogar das Verhalten beeinflussen. In einer 2022 veröffentlichten Studie zeigte sich, dass die Darmflora von Ratten in dominanter (führender) Position innerhalb der Gruppe anders war als die der Ratten, die im Hintergrund blieben. Die meisten der in der Flora der siegreichen Ratten hervorstechenden Bakterien waren butyratbildende Arten. Ratten mit gestörter Flora rutschten in den Hintergrund; als ihr Darm mit nur einer butyratbildenden Bakterienart (Clostridium butyricum) wieder ausgestattet wurde, erlangten sie ihre dominante Position zurück. Diese Befunde stammen aus einem Tierversuch; beim Menschen wurde ein ähnlicher Effekt nicht gezeigt.

Lebensmittel mit Butyrat: Butter und Ghee

Butyrat hat seinen Namen von der Butter (lateinisch butyrum: Butter). Etwa 4 % der Fettsäuren im Milchfett sind Buttersäure; deshalb sind Butter und das daraus gewonnene Butterschmalz (Ghee) die wichtigsten Lebensmittel, die Butyrat direkt enthalten. Ghee wird gewonnen, indem Butter aus Kuh- oder Büffelmilch gekocht und von Wasser und Milcheiweiß befreit wird.

Dennoch ist die Hauptquelle des Butyrats, das den Dickdarm ernährt, das Butyrat, das Bakterien aus Ballaststoffen bilden. Butter und Ghee sind reich an gesättigtem Fett und sollten daher in Maßen verzehrt werden; sie ersetzen keine ballaststoffreiche Ernährung.

Wie unterstützen wir die Flora?

Essen Sie täglich abwechslungsreich Gemüse, Obst, Hülsenfrüchte und Vollkorn; Ballaststoffvielfalt fördert die Bakterienvielfalt.
Hafer, Linsen, Kichererbsen, Bohnen, Zwiebeln, Lauch und Knoblauch sind reich an Ballaststoffen, die butyratbildende Bakterien bevorzugen.
Auch die resistente Stärke, die in gekochten und abgekühlten Kartoffeln, Reis und Nudeln entsteht, wird von Bakterien vergoren.
Nehmen Sie Antibiotika nur ein, wenn Ihr Arzt sie empfiehlt, und über die empfohlene Dauer; unnötige Antibiotika können die Flora stören.
Eine plötzliche Steigerung der Ballaststoffe kann Blähungen und Völlegefühl verursachen; steigern Sie die Menge innerhalb einiger Wochen langsam und trinken Sie viel Wasser.

Quellen

Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS Biol 2016;14(8):e1002533. doi:10.1371/journal.pbio.1002533
Roediger WE. Role of anaerobic bacteria in the metabolic welfare of the colonic mucosa in man. Gut 1980;21(9):793-798. doi:10.1136/gut.21.9.793
Louis P, Flint HJ. Formation of propionate and butyrate by the human colonic microbiota. Environ Microbiol 2017;19(1):29-41. doi:10.1111/1462-2920.13589
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Cryan JF et al. The microbiota-gut-brain axis. Physiol Rev 2019;99(4):1877-2013. doi:10.1152/physrev.00018.2018
Yano JM et al. Indigenous bacteria from the gut microbiota regulate host serotonin biosynthesis. Cell 2015;161(2):264-276. doi:10.1016/j.cell.2015.02.047
Lindmark Månsson H. Fatty acids in bovine milk fat. Food Nutr Res 2008;52. doi:10.3402/fnr.v52i0.1821

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Darmflora und Butyrat