Kalorie ist nicht gleich Kalorie: Wer ballaststoffreich und wenig verarbeitet isst, nimmt aus derselben Nahrung weniger Energie auf. Forschende aus den USA haben nun berechnet, welche Rolle die Darmbakterien dabei spielen. Bei einer typisch westlichen Ernährung landeten täglich rund 116 Kilokalorien mehr im Körper.
116 Kilokalorien Unterschied pro Tag
Wie viele Kalorien der Körper aus einer Mahlzeit tatsächlich aufnimmt, hängt nicht nur davon ab, was auf dem Teller liegt. Auch die Bakterien im Darm reden mit. Das zeigt ein Forschungsteam der Arizona State University gemeinsam mit dem AdventHealth Translational Research Institute in Florida. Bei einer typisch westlichen, wenig ballaststoffreichen Ernährung nahmen die Teilnehmenden täglich rund 116 Kilokalorien mehr auf als bei einer Kost, die gezielt die Darmflora fördert.
Grundlage ist eine kontrollierte Ernährungsstudie, die das Team 2023 im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht hat. Auf dieser Basis hat es nun im Fachjournal PLOS One ein mathematisches Modell vorgestellt, das Verdauung, Aufnahme und den Stoffwechsel der Darmmikroben gemeinsam abbildet. Es trägt den Namen DAMM, nach den englischen Begriffen für diese drei Vorgänge.
Wie die Studie ablief
An der ursprünglichen Studie nahmen 17 gesunde Erwachsene mit stabilem Körpergewicht teil. Jede Person aß jeweils rund drei Wochen lang zwei verschiedene Kostformen, die Reihenfolge wurde zufällig festgelegt. Gemessen wurde in einer Stoffwechselstation, wo Energiezufuhr, Energieverbrauch und Ausscheidungen genau erfasst werden können.
Die sogenannte Mikrobiom-fördernde Kost enthielt mehr Ballaststoffe und resistente Stärke, weniger stark verarbeitete Lebensmittel und gröbere Nahrungsbestandteile. Die Vergleichskost entsprach einer typisch westlichen Ernährung mit wenig Ballaststoffen, vielen verarbeiteten Produkten und fein zerkleinerten Zutaten. Bei der ballaststoffreichen Kost schieden die Teilnehmenden laut US-Gesundheitsinstituten täglich rund 116 Kilokalorien mehr über den Stuhl aus, ihre Körperfettreserven nahmen leicht, aber messbar ab.
Welche Rolle die Darmbakterien spielen
Was im Dünndarm nicht verdaut wird, gelangt in den Dickdarm. Dort zerlegen Bakterien vor allem Ballaststoffe und bilden daraus kurzkettige Fettsäuren. Diese kann der Körper ebenfalls als Energie nutzen. Laut dem neuen Modell stammten im Schnitt rund 140 Kilokalorien pro Tag aus dieser Quelle, das sind etwa 7,4 Prozent der insgesamt verwertbaren Energie. Rund 85 Prozent der Energie nahm der Körper im oberen Verdauungstrakt auf, rund 15 Prozent im unteren.
Bei der ballaststoffreichen Kost waren die Werte der kurzkettigen Fettsäuren in Blut und Stuhl höher. Die Bakterien verwerten also mehr, insgesamt landet aber trotzdem weniger Energie im Körper. Zugleich stiegen Hormone, die Sättigung signalisieren, und die Teilnehmenden berichteten nicht von mehr Hunger. „DAMM gibt uns eine leistungsfähige neue Möglichkeit, zu messen, wie diese mikrobiellen Partner zur menschlichen Gesundheit und zur Energiebilanz beitragen“, sagt Studienautorin Rosa Krajmalnik-Brown.
Warum die klassische Kalorienrechnung danebenliegt
Die Kalorienangaben auf Lebensmitteln beruhen bis heute weitgehend auf dem sogenannten Atwater-System aus dem 19. Jahrhundert. Es weist Kohlenhydraten, Fett und Eiweiß feste Energiewerte zu und berücksichtigt weder die Verarbeitung der Lebensmittel noch die Darmflora. Laut der Studie lagen die Schätzungen des neuen Modells näher an der tatsächlich gemessenen Aufnahme als die klassische Methode, die die Aufnahme meist unterschätzte.
Für den Alltag bedeutet das: Zwei Mahlzeiten mit gleicher Kalorienangabe können sich im Körper unterschiedlich auswirken. In der Studie ging eine Kost mit viel Vollwertigem, mehr Ballaststoffen und weniger stark verarbeiteten Lebensmitteln mit einer geringeren Energieaufnahme einher, ohne dass die Teilnehmenden mehr Hunger verspürten.
Wo die Grenzen der Studie liegen
Die Ergebnisse beruhen auf einer kleinen Gruppe gesunder Erwachsener und einer streng kontrollierten Ernährung über wenige Wochen. Ob sich der Effekt auf andere Bevölkerungsgruppen, Essgewohnheiten und Zusammensetzungen der Darmflora übertragen lässt, müssen weitere Studien zeigen.
Das Modell ist ausdrücklich ein Forschungswerkzeug und kein fertiges Instrument für individuelle Ernährungspläne. „Es ist ein Gerüst, das darauf ausgelegt ist, sich weiterzuentwickeln“, sagt Erstautor Taylor Davis. Langfristig könnte es helfen, Ernährungsempfehlungen stärker auf die Darmflora einzelner Menschen abzustimmen.