Wissenschaftler der Virginia Tech haben nachgewiesen, dass ultraverarbeitete Lebensmittel im Körper einen deutlich stärkeren Insulinspiegel auslösen als exakt inhaltsgleiche, minimal verarbeitete Mahlzeiten. Die am 5. Oktober in der Fachzeitschrift Nature Metabolism veröffentlichte Studie zeigt, dass der Verarbeitungsgrad Stoffwechsel und Gehirnreize unabhängig von Nährstoffen beeinflusst.
Virginia Tech belegt: Ultraverarbeitete Lebensmittel steigern Insulinspiegel
Die Art und Weise, wie Nahrungsmittel industriell verarbeitet werden, verändert offenbar die physiologische Reaktion des menschlichen Körpers. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forschungsteam des Fralin Biomedical Research Institute an der Virginia Tech. In einer kontrollierten Crossover-Studie erhielten 57 gesunde Erwachsene zwei unterschiedliche 300-Kalorien-Mahlzeiten, die in ihrer Zusammensetzung nahezu identisch waren.
Das 1-Prozent-Nährstoff-Match in der Stoffwechselkammer
Um den Effekt des Verarbeitungsgrades isoliert von der Nährstoffzusammensetzung zu betrachten, entwickelten die Forscher zwei Testmenüs, die auf der NOVA-Klassifikation basierten. Das hochverarbeitete Mahl bestand aus einem kleinen Stück eines Erdnussbutter-Gelee-Sandwichs, Putenbrust aus der Frischetheke, Gemüsechips, einem Keks, Müsli, Instant-Kartoffelpüree und einem kleinen Schluck Wasser. Die minimal verarbeitete Variante enthielt eine aufgeschnittene Banane, getrocknete Cranberries, Käse und ein hartgekochtes Ei.
Beide Menüs wurden so angepasst, dass sie nach Angaben der Studienautoren innerhalb von 1 Prozent bei Kohlenhydraten, Fetten, Proteinen, Kalorien, Wasser und Salz übereinstimmten. Von den 57 rekrutierten Teilnehmern im Alter zwischen 18 und 45 Jahren absolvierten 32 Personen sowohl die Messungen in einer geschlossenen Kalorimeterkammer als auch funktionelle Magnetresonanztomographie-Scans.
Stärkere Insulinreaktion und verändertes Energiemanagement
Obwohl die Nährwertangaben praktisch identisch gewesen wären, reagierte der menschliche Stoffwechsel messbar unterschiedlich auf die beiden Speisen. Blutuntersuchungen über einen Zeitraum von drei Stunden nach der Mahlzeit zeigten, dass der Blutzucker zwar ähnlich verlief, aber nach dem ultraverarbeiteten Essen etwas länger erhöht blieb.
Der Kontrast bei der Insulinausschüttung fiel dagegen deutlich ausgeprägter aus. Die Probanden schütteten nach dem industriell verarbeiteten Menü wesentlich mehr Insulin aus, wobei die Werte zwischen 40 und 120 Minuten nach dem Verzehr signifikant erhöht blieben. Zudem verbrauchten sie während der dreistündigen Beobachtungsphase etwas mehr Energie und verbrannten mehr Fett, nutzten jedoch weniger Kohlenhydrate als Brennstoff.
„Wir waren schockiert, als sich jede einzelne Stoffwechselmetrik unterschied“, erklärte Erstautor Zach Hutelin, der das Projekt im Rahmen seiner Doktorarbeit im Fachprogramm für translationale Biologie, Medizin und Gesundheit durchführte, wie News-Medical berichtete.”
Studie veröffentlicht in Nature Metabolism, zitiert durch Newsweek
Aktivierung der Belohnungszentren im Gehirn
Neben den Stoffwechselwerten untersuchten die Forscher auch die neuronale Aktivität. An einem separaten Tag betrachteten die Teilnehmer Bilder von lebensmitteltypischen Reizen in einem MRT-Scanner, während sie angaben, wie viel sie für die jeweiligen Speisen bezahlen würden. Dabei zeigte sich eine unterschiedliche Aktivierung im ventralen Striatum und im Nucleus accumbens – Kernregionen des dopaminergen Belohnungs- und Motivationssystems.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Gehirn den Wert von hochverarbeiteten Lebensmitteln auf andere Weise enkodiert.
| Untersuchter Parameter | Minimal verarbeitete Mahlzeit | Ultraverarbeitete Mahlzeit |
|---|---|---|
| Nährwertprofil | 300 kcal (1% Abweichung) | 300 kcal (1% Abweichung) |
| Insulinreaktion | Niedrigerer Peak | Signifikant höherer und länger anhaltender Peak (40 bis 120 Minuten) |
| Substratnutzung | Höhere Kohlenhydratoxidation | Verstärkte Fettverbrennung, weniger Kohlenhydratverbrennung |
| Neuronale Reaktion | Neutrale oder positive Wertekodierung im visuellen Kortex | Veränderte Signale im ventralen Striatum und Nucleus accumbens |
Fachliche Einordnung und Grenzen der Untersuchung
Carlos A. Monteiro von der Universität São Paulo, der das NOVA-Klassifizierungssystem entwickelt hat, betonte, dass die Einbeziehung der Hirnaktivität einen entscheidenden Schritt darstelle, da das Gehirn letztlich das Essverhalten steuere. Dr. Dariush Mozaffarian, Direktor des Food is Medicine Institute an der Tufts University, erklärte gegenüber Newsweek, dass die Studie zu den wachsenden Belegen dafür beitrage, dass der Verarbeitungsgrad über die bloßen Makronährstoffe hinaus eine Rolle spiele. Alex DiFeliceantonio räumte allerdings ein, dass noch nicht bekannt sei, ob diese unmittelbaren Kurzzeitveränderungen tatsächlich zu den negativen gesundheitlichen Folgen führen, die mit ultraverarbeiteten Lebensmitteln assoziiert werden.
Dennoch verweisen die Studienautoren und externe Fachleute auf klare methodische Grenzen. So umfasste der Test lediglich eine einzige kleine Mahlzeit bei jungen, gesunden Normalgewichtigen über wenige Stunden. Ob sich die akuten hormonellen Veränderungen langfristig auf das Körpergewicht oder das Krankheitsrisiko auswirken, lässt sich aus diesem Kurzzeitexperiment noch nicht ableiten.
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