4. Quartal 2008 Ernährung: Der biomolekulare Verbraucher 4

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4. Quartal 2008
TÜV SÜD Journal
Ernährung:
Der biomolekulare
Verbraucher 4
Weltbevölkerung:
Wachstum und
kein Ende? 16
Defibrillatoren:
Jede Minute zählt 24
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Story I Nutrigenomics
4
Vor Jahrmillionen wurde das
menschliche Gen auf Nahrungsmangel und Bewegung
getrimmt – und so funktioniert
unser Körper noch heute. Die
Folge: Der moderne Mensch
lebt in einem Körper, dessen
»Verbrauchsuhr« noch immer
nach Steinzeit-Kriterien tickt.
Mit Nutrigenomics wollen
Forscher dieses Problem
umgehen.
Der biomolekulare Verbraucher
or rund 200.000 Jahren war das Leben bestimmt
nicht leicht – aber es gehorchte einem denkbar
einfachen Gesetz: Laufe und sammle, dann überlebst du
diesen Tag! Steinzeitmenschen hatten keine Wahl: Sie
mussten mindestens 1.300 kcal an Energie täglich aufwenden, um genügend Nahrung, also neue Kalorien, zu
finden – wer das nicht schaffte, konnte sein Leben auf
Dauer nicht sichern und auch seine Gene nicht in die
nächste Generation übertragen.
Und die Wurzeln dieses Prinzips reichen sogar noch
weiter zurück, nämlich bis in die Zeit vor 2,3 Millionen
Jahren, als die allerersten Primaten der Gattung Homo
sich in den afrikanischen Steppen auf die Hinterbeine
stellten. Mit diesem evolutionären Schritt erfolgte eine
Verschiebung von voluminöser, energiearmer hin zu nährstoff- und energiedichter Ernährung. Seit dieser Zeit
V
wurde das menschliche Genom in Richtung Nahrungsmangel und Bewegung »getrimmt«, in einem ewig langen Prozess, den ein paar Hundert Jahre Industriegesellschaft nicht verändert haben!
Die Wissenschaft sieht es heute als erwiesen an, dass
der Anstieg des Fleischverzehrs und die Nutzung des Feuers treibende Evolutionsfaktoren für die menschliche Entwicklung gewesen sind. Die verschiedenen Vorläufer des
modernen Menschen haben ihren Energiebedarf kontinuierlich gesteigert – beim Neandertaler lag der durchschnittliche Energiebedarf bereits bei 3.000 bis 5.000 kcal
täglich, bei regionalen und saisonalen Unterschieden.
Heute lebt und arbeitet der Mensch in entwickelten
Staaten viel bewegungsärmer. Und leider ist eine über die
Ernährung gesteuerte, schnelle genetische Anpassung an
den Nahrungsüberfluss und die relative Bewegungsarmut
5
Was ist gesund, was nicht? Darauf gibt es allgemeingültige Antworten. Die Nutrigenomics versucht darüber hinaus zu erforschen,
wie die genetische Veranlagung eines Menschen und seine Ernährung wechselseitig voneinander abhängen bzw. sich beeinflussen.
unwahrscheinlich: »Wenn überhaupt messbare genetische
Veränderungen des menschlichen Genoms stattfinden,
dann brauchen sie Tausende von Jahren, nicht nur wenige
Jahrhunderte«, sagt Prof. Hannelore Daniel, Mitbegründerin der europäischen NutriGenomics Organization (NuGO).
Das über Millionen Jahre selektionierte menschliche
Gen ist also heute wie vor 200.000 Jahren auf Nahrungsmangel und Bewegung ausgelegt. Wer das ignoriert und
bei Bewegungsarmut genauso viele Kalorien zu sich
nimmt wie ein Neandertaler, der wird in der Regel dick.
Wer sich bei der Ernährung an der Steinzeit orientieren möchte, sollte dann auch weniger auf die Masse als
auf die »Klasse« achten: Denn gesichert ist bis heute nur,
dass eine relativ energiearme und mineralstoffreiche Kost
mit einem geringen Risiko, an Diabetes Typ 2, essenzieller
Hypertonie oder Arteriosklerose zu erkranken, korrespondiert und deshalb als »gesund« empfohlen werden kann.
Genetische Anpassung: Laktose-Unverträglichkeit
Der Konsum von Milchprodukten ist in unserer westeuropäischen Kultur weitverbreitet. Nur wenige Menschen
wissen, dass immerhin 10 bis 15 Prozent der Europäer
an einer Laktose-Unverträglichkeit leiden, die verhindert, dass der in Milchprodukten enthaltene Michzucker
vom Darm verdaut werden kann – Durchfall- und
Bauchkrampfbeschwerden sind oft die Folge. Noch
weniger Menschen wissen aber, dass diese Lak tose-
Unverträglichkeit außerhalb Westeuropas der »Normalfall« ist: Mehr als 85 Prozent der Subsahara-Afrikaner
haben diese Unverträglichkeit, bei den Asiaten sind es
fast 100 Prozent. Grund ist eine einzige Genvariante, die
es einem Großteil der Europäer und der weißen Bevölkerung in den USA erlaubt, ohne Beschwerden Milchprodukte zu konsumieren: In Europa entwickelte sich
nämlich vor rund 320 Generationen eine Agrarkultur,
die sehr stark auf Ackerbau und Milchviehzucht aufbaute. Folglich bildete sich bei den frühen Europäern eine
Genvariante heraus, bei der das Enzym Laktase den
über die Nahrung aufgenommenen Milchzucker aufspaltet und so seine Verdauung ermöglicht.
Unser Körper ist auf Vorrat programmiert
Zivilisationskrankheiten wie Übergewicht und Fettleibigkeit – auch Adipositas genannt – beruhen nach
modernen Erkenntnissen auf Störungen im »genetischen Programm« des menschlichen Körpers. Grundsätzlich ist der Mensch auf gute »Vorratshaltung« angelegt: In guten Zeiten legt der Körper Reserven an, die
in mageren Zeiten wieder abgebaut werden. Was zur
Steinzeit noch evolutionär Sinn machte, sorgt in der
heutigen Überflussgesellschaft für Probleme. Denn
unser Stoffwechsel ist immer noch auf Bevorratung
eingestellt – die Folge: Gerade in den Industriestaaten
nehmen Probleme wie Übergewicht und Adipositas zu. Story I Nutrigenomics
Story I Nutrigenomics
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Möglicherweise wird es in einigen Jahrzehnten bereits Supermärkte geben, die spezielle Angebote auf Basis von Genomuntersuchungen führen.
Die individuelle genetisch basierte Ernährungsberatung könnte dann auch Entscheidungen für Restaurantbesuche aller Art beeinflussen.
kontakt
Heidi Hagenreiner
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Trotzdem gibt es individuelle Unterschiede: Fast jeder
kennt eine Person, die fast alles und das meist auch
noch in großen Mengen essen kann, ohne zuzunehmen,
während andere trotz strenger Diät kaum von ihren
Pfunden herunterkommen. Grund dafür sind die Unterschiede im genetischen Material: Forscher schätzen,
dass über 100 Gene an der Regulation des Körpergewichts beteiligt sind – schon 5 bis 20 dieser Genvarianten reichen, um Adipositas auszulösen. Die spannende
Frage ist nur: Welche Gene sind das?
DNA-»Schnipsel« im Fokus der Forschung
Verantwortlich für die Ungleichheiten zwischen den
Menschen sind die »Single Nucleotide Polymorphisms«
(SNPs) – das sind DNA-»Schnipsel«, von denen die Forscher im menschlichen Genom bereits über vier Millionen Varianten identifiziert haben. Ihnen wird Einfluss
auf ernährungsbedingte Erkrankungen, aber auch die
entscheidende Rolle beim Ausbruch vererbbarer Krankheiten zugeschrieben. »SNPs sind für die Forschung
ganz heiße Objekte, denn sie erklären uns viele Zu sam menhänge, die wir bislang nur vermuten konnten«,
erklärt Dr. Karin Bergmann, Ernährungswissenschaftlerin und Buchautorin. »Der früher oft als Volksglaube
abgewertete Verdacht, dass hohe Cholesterinwerte
innerhalb einer Familie über die Generationen hinweg
weitervererbt werden, konnte durch die SNP-Forschung
inzwischen sicher bewiesen werden!« Ein weiteres Beispiel für die Funktion der SNPs ist der Geschmacksinn
des Menschen: Bei 70 Prozent aller Europäer findet sich
auf den Genen für Geschmacksrezeptoren ein SNP, der
diese Menschen bis zu tausendmal empfindlicher auf
die Bitterstoffe in Kohl oder Spinat reagieren lässt als
alle andere Menschen. »Das erklärt doch sehr deutlich,
warum so viele Menschen um Kohlgerichte einen großen Bogen machen, während andere dieses Gemüse
mit Genuss verzehren können«, sagt Dr. Bergmann.
Dass die Gene nicht nur unsere Ernährung beeinflussen, sondern auch umgekehrt die Ernährung unsere Gene,
beweist die Forschung der letzten 30 Jahre: Bestimmte
Inhaltsstoffe in Nahrungsmitteln wirken als zellkernaktive
Einflussfaktoren und steuern den Stoffwechsel oder lösen
sogar Stoffwechselerkrankungen aus – Beispiel: Grillfleisch! Auf einer dunkel gegrillten Fleischoberfläche entsteht krebserregendes Benzpyren: ein Alarmsignal für die
menschliche Leber, denn schon nach Verzehr winziger
Mengen dieses Stoffes werden im Leberstoffwechsel
bestimmte Gene für Enzyme »angeschaltet«, die versuchen, das krebserzeugende Benzpyren zu neutralisieren.
Gendiagnostik für präventive Ernährung
Eines ist heute schon sicher: Für die weitverbreitetsten
Zivilisationskrankheiten wie beispielsweise Diabetes
Typ II gibt es nicht nur ein Gen pro Krankheit mit einem
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Story I Nutrigenomics
Genomanalyse zur Ausrichtung des Essverhaltens?
500
400
300
»Würden Sie Ihren Arzt um eine Genomanalyse bitten, sodass Sie Ihr
Essverhalten besser an Ihren genetischen Anlagen ausrichten können?«
Eine Befragung von 598 Personen in Deutschland kam zu folgendem Ergebnis:
200
184
100
130
121
114
8
41
0
Ja,
ohne Zweifel
Ja,
wahrscheinlich
Nein, wahrscheinlich nicht
Nein, unter keinen
Umständen
Ich habe noch nie
darüber nachgedacht
Keine Antwort
Quelle: Public Understanding of Nutrigenomics – a Survey; Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam, 2007.
hohen Risikofaktor, sondern zum Teil mehr als 100 Gene
für eine Krankheit mit vielen kleinen Risikofaktoren! Bei
Diabetes Typ 2 sind es geschätzte 200 unterschiedliche
Gene – gerade einmal 18 davon sind bislang identifiziert.
Schwierig wird es für die Forschung allerdings bei
der Ableitung von Ernährungsempfehlungen: Sie richten
sich bisher nach klassischen Faktoren wie Alter, Lebenssituationen wie Wachstum oder Schwangerschaft sowie
nach bereits erkannten Erkrankungen. Zukünftig soll es
mithilfe der Gendiagnostik möglich sein, ein individuell
vorhandenes Krankheitsrisiko schon vor dem Krankheitsausbruch zu bestimmen und präventive Ernährungs empfehlungen in Bezug auf das erkannte Risiko auszusprechen. »Diese Forschung steckt aber noch in den
Kinderschuhen – da haben wir noch einen langen
Forschungsweg vor uns«, betont auch Prof. Daniel.
Zwei Forschungswege erkennbar
Obwohl Millionen internationaler Forschungsgelder in
die Entwicklung und den Ausbau nutrigenomischer Forschungsmethoden fließen, räumen Forscher ein, dass
der Beitrag der SNPs zum tatsächlichen Krankheitsausbruch viel kleiner sein könnte als der der klassischen
Risikofaktoren wie Übergewicht, mangelnde Bewegung
oder das Rauchen. Trotzdem werden die Chancen dieser
Forschung weltweit hoch angesetzt: Die moderne
Genomanalyse erlaubt eine viel frühere Bestimmung des
Krankheitsrisikos, als es derzeit möglich ist. Präventive
Maßnahmen könnten eher eingeleitet werden und
brächten eventuell mehr Erfolg. »Auch die Akzeptanz
auf Patientenseite könnte größer sein, weil das Risiko
für die einzelne Person nachgewiesen und nicht nur
aufgrund der Vorerkrankungen und des Lebensstils allgemein vermutet wird«, so Prof. Hannelore Daniel.
Zwei Nutzungspfade zeichnen sich damit heute ab:
Bequem, aber teuer wäre es, Medikamente und »Nutraceuticals« am individuellen Genom eines Menschen
auszurichten und von einzelnen Patientengruppen nutzen zu lassen. Kostengünstig, aber unbequem wäre es,
das individuelle Genom zu ignorieren und wie bisher
auf allgemeine Gesundheits- und Lebensstilempfehlungen zu setzen.
Noch sprechen Forscher also vorsichtig
über Wahrscheinlichkeiten
und Risikoabschätzungen,
denn niemand kann heute
seriös über den Stellenwert einer genetischen
Analyse in Bezug auf spätere Krankheitsausbrüche
Auskunft geben. Ob es
also künftig »nutrigenomische Ecken« in Supermärkten oder Kaufhäusern geben
wird, ist heute noch Spekulation! I
info
TÜV SÜD bietet im Bereich
Lebensmittelsicherheit ein breites Dienstleistungsspektrum an:
I
Lebensmittel-Prüfzeichen
»Geprüfte Qualität«
I
Beurteilung von Eigenmarkenlieferanten nach IFS (International Food Standard)
I
Zertifizierung nach dem BRC
I
kombinierte Prüfungen aus
Global Standard for Food Safety
ISO 9001:2000, HACCP und
anderen Prüfdienstleistungen
I
TÜV SÜD-Lieferantenaudits
Dazu kommen spezielle Prüfungsstandards für spezifische
Produkte, für Futtermittel,
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Geräte, Hygiene, Umwelt- und
Qualitätsmanagement.
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