Mikrobiom entschlüsselt: Darum wirken Brokkoli und Beeren nicht bei jedem

Eine Studie aus Jena löst das Rätsel der Verdauung. Forscher zeigen erstmals, welche bakteriellen Enzyme gesunde Pflanzenstoffe aktivieren – und warum dieselbe Ernährung bei manchen Menschen wirkt, bei anderen nicht.

Jahrzehntelang galt die Devise: Esst mehr Gemüse! Doch warum Brokkoli, Tee oder Beeren bei dem einen Wunder bewirken, beim anderen kaum Effekte zeigen, blieb unklar. Eine am 3. Dezember in Nature Microbiology veröffentlichte Studie liefert nun die Antwort – und könnte die Ernährungsmedizin revolutionieren.

Das Team um Prof. Gianni Panagiotou vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) hat systematisch untersucht, wie das menschliche Mikrobiom pflanzliche Inhaltsstoffe verarbeitet. Das Ergebnis: Nicht das Lebensmittel allein zählt, sondern ob die richtigen Bakterien im Darm vorhanden sind.

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Der Atlas der 775 Pflanzenstoffe

Die Forscher kartierten die metabolische Reise von 775 verschiedenen Phytonährstoffen. Viele dieser gesundheitsfördernden Verbindungen liegen in Pflanzen inaktiv vor. Damit sie entzündungshemmend oder zellschützend wirken können, müssen bakterielle Enzyme sie erst “aktivieren”.

Das Problem: Fehlt einer Person das entsprechende Bakterium, bleibt der gesunde Inhaltsstoff wirkungslos. Er wird ungenutzt ausgeschieden.

Die Studie zeigt, dass spezifische bakterielle Enzyme wie molekulare Schlüssel funktionieren. Ohne den passenden Schlüssel bleibt die Tür zur Gesundheitswirkung verschlossen.

Warum Eubacterium den Unterschied macht

Ein konkretes Beispiel: Das Bakterium Eubacterium ramulus wandelt Flavonoide um – Pflanzenstoffe aus Beeren, Äpfeln oder Tee. In umfangreichen Labor-Tests wiesen die Wissenschaftler nach, dass dieses Bakterium über die entscheidenden Enzyme verfügt.

Die Konsequenz ist verblüffend:

• Person A isst flavonoidreiche Nahrung und besitzt E. ramulus: Die Stoffe werden aktiviert, Entzündungswerte sinken.
• Person B isst das Gleiche, besitzt das Bakterium aber nicht: Die positiven Effekte bleiben aus.

“Das chemische Kochbuch der Darmbakterien ist bei jedem Menschen unterschiedlich”, erklären die Forscher. Diese Erkenntnis bestätigt, was Ernährungswissenschaftler lange vermuteten – liefert aber erstmals den molekularen Beweis.

KI findet Zusammenhänge in Tausenden Datensätzen

Die Bewältigung dieser Datenmenge war nur durch Maschinelles Lernen möglich. Das Team trainierte KI-Modelle an 2.486 öffentlichen Mikrobiom-Profilen.

Das Ergebnis: Die KI konnte allein anhand der vorhandenen Enzym-Gene vorhersagen, ob eine Person gesund oder krank ist. Fehlen bestimmte “Aktivierungs-Enzyme”, korreliert das direkt mit Krankheitsbildern. Wenn der Körper gesunde Pflanzenstoffe nicht verarbeiten kann, fehlt ihm ein wichtiger Schutzmechanismus gegen chronische Entzündungen.

Vom Labor in die Praxis

Was bedeutet das konkret? Zunächst bleibt eine abwechslungsreiche, pflanzenbasierte Ernährung die beste Strategie. Je mehr verschiedene Bakterien im Darm leben, desto wahrscheinlicher ist es, dass die nötigen Enzyme vorhanden sind.

Doch die Perspektiven gehen weiter:

• Diagnostik: Stuhltests könnten künftig gezielt nach diesen “Enzym-Schlüsseln” suchen – nicht nur nach Bakteriennamen.
• Supplemente: Der Markt könnte sich von allgemeinen Probiotika zu “Präzisions-Probiotika” entwickeln – Bakterien, die fehlende enzymatische Funktionen gezielt ersetzen.
• Ernährungs-Apps: Innerhalb von 12 bis 24 Monaten rechnen Experten mit ersten Anwendungen, die nicht nur sagen “Iss mehr Spinat”, sondern: “Deinem Mikrobiom fehlt das Enzym für Spinat – kombiniere es mit diesem Probiotikum.”

Das Ende des Gießkannenprinzips

Die Studie markiert einen Paradigmenwechsel. Ernährungsempfehlungen nach dem Motto “Esst alle mehr Gemüse” gehören der Vergangenheit an. Die Zukunft heißt: personalisierte Ernährung auf molekularer Ebene.

Dr. Bastian Seelbinder und Dr. Ana Depetris Chauvin, Co-Autoren der Studie, betonen: Diese Ergebnisse ebnen den Weg für präzise Diäten, die einen Menschen gezielt in einen gesunden Zustand führen.

Das alte Sprichwort “Du bist, was du isst” muss umgeschrieben werden: Du bist, was dein Mikrobiom aus deinem Essen macht.

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