Ballaststoff

Ballaststoffe sind weitgehend unverdauliche Nahrungsbestandteile, meist Polysaccharide, also Kohlenhydrate, die vorwiegend in pflanzlichen Lebensmitteln vorkommen. Sie kommen unter anderem in Getreide, Obst, Gemüse, Hülsenfrüchten und in geringen Mengen in Milch vor. Man unterscheidet zwischen wasserlöslichen Ballaststoffen (wie Johannisbrotkernmehl, Guar, Pektin und Dextrine) und wasserunlöslichen (zum Beispiel Cellulose).

Abgrenzung zu Rohfaser

Der Begriff Rohfaser wurde vor mehr als 100 Jahren in der Futtermittelanalytik geprägt. Da Ballaststoffe teilweise ebenfalls eine faserige Struktur haben, werden sie oft irrtümlich mit diesen gleichgesetzt. Auch im Englischen gibt es mehrere Begriffe wie „crude fiber“, „dietary fiber“, „non nutritive carbohydrates“. Der Ballaststoffgehalt übersteigt in jedem Falle den Rohfasergehalt, der fast ausschließlich aus Cellulose besteht. In der Literatur werden Umrechnungsfaktoren zwischen 2 und 6 angegeben, also z. B. Rohfasergehalt × 6 = Ballaststoffgehalt. Bei Getreide und Hülsenfrüchten gelten eher die höheren Umrechnungswerte (4–6), bei Obst und Gemüse etwa 2–3.

Arten und Vorkommen

Ballaststoffe kommen in verschiedenen pflanzlichen Lebensmitteln in unterschiedlicher Menge vor. Man unterscheidet:

• Zellulose: Getreide, Obst, Gemüse
• Hemizellulose: Vollkorngetreide, Gerste, Hülsenfrüchte
• Lignin: Obstkerne, Gemüse (Fäden bei grünen Bohnen), Getreide
• Pektin: Obst (besonders Äpfel, Quitten), Gemüse
• Alginate in Algen: Agar, Karrageen
• Inulin

Ballaststoffgehalte verschiedener Lebensmittel

Der Ballaststoffgehalt der Lebensmittel ist sehr verschieden. Die folgende Tabelle gibt ein paar Beispiele. Eine ausführlichere Tabelle ist in den Weblinks angegeben.^[1] Nach der vom Max Rubner-Institut herausgegebenen Nationalen Verzehrsstudie II sind Getreideerzeugnisse mit 41 % die wichtigste Ballaststoffquelle der Deutschen, vor Obst (21 %) und Gemüse (16 %).^[2] Alle deutschen Typenmehle können nach den restriktiven EU-Richtlinien als Ballaststoffquelle bezeichnet werden, da sie mehr als 3 % Ballaststoffe aufweisen. ^[3]

Gesamtballaststoffe in g je 100 g des jeweiligen Lebensmittels (alle Angaben beziehen sich auf das verzehrsfertige Frischgewicht, übliche Verzehrsform):

Getreide und Getreidenährmittel Reis, poliert 2,1 Mais, Korn 7,7 Gerste, entspelzt 8,7 Hafer, entspelzt 9,3 Weizen 9,6 Dinkel, Grünkern 9,9 Roggen 13,4 Cornflakes 4,0 Gerstengraupen 4,6 Weizengrieß 7,1 Haferflocken 9,5 Weizenspeisekleie 49,3

Getreidemahlerzeugnisse, Brot, Kleingebäck Weizenmehl Type 405 3,2 Weizenmehl Type 550 3,5 Weizenmehl Type 1050 5,2 Weizenvollkornmehl/-schrot 10,0 Roggenmehl Type 815 6,5 Roggenmehl Type 997 6,9 Roggenmehl Type 1150 7,7 Roggenvollkornmehl/-schrot 13,5 Weizenbrötchen 3,4 Toastbrot 3,8 Weizenmischbrot 4,8 Roggenmischbrot 6,0 Roggenknäckebrot 14,1

Gemüse und Salat Gurke 0,9 Zucchini 1,1 Tomaten 1,3 Spargel 1,4 Blattsalat 1,6 Kartoffel 1,9 Blumenkohl 2,9 Weißkohl 3,0 Rosenkohl 4,4

Obst Wassermelone 0,2 Ananas 1,4 Weintrauben 1,6 Pflaume 1,7 Banane 2,0 Apfel 2,3 Kiwi 3,9 Heidelbeeren 4,9 Trockenobst, Nüsse Sultaninen 5,4 Pflaumen 9,0 Datteln 9,2 Feigen 9,6 Walnüsse 4,6 Erdnüsse 7,1 Haselnüsse 7,4 Mandeln 9,8

Wirkung in Magen und Darm

Ballaststoffe quellen im Magen auf und sorgen durch die Zunahme des Volumens für eine Verstärkung des Sättigungsgefühls. Hungersignale entstehen im Gehirn erst bei sinkendem Blutzuckerspiegel. Aus ballaststoffreicher Nahrung werden die Kohlenhydrate im Darm langsamer aufgenommen, dadurch kommt es zu einem geringeren Blutzuckeranstieg nach dem Essen. Deshalb wird vor allem Diabetikern empfohlen, sich ballaststoffreich zu ernähren.

Die wasserunlöslichen Ballaststoffe können durch Enzyme im Dünndarm nicht zerlegt und vom Stoffwechsel daher nicht direkt aufgenommen werden. Der wasserlösliche Teil der Ballaststoffe wird im Dickdarm zum Teil durch die Mikroorganismen fermentiert und u. a. in kurzkettige Fettsäuren umgewandelt und dadurch für den Körper aufnahmefähig und verwertbar gemacht. Der Teil der Ballaststoffe, der im Dickdarm durch die Mikroflora nicht fermentiert und folglich auch nicht vom Körper aufgenommen wird, kann u. a. durch sein Wasserbindungsvermögen, die Fähigkeit, Toxine und Gallensalze zu binden, sowie durch die Stimulation trophischer Hormone physiologisch wirksam werden.

Akazienfaser-Ballaststoffe regen die Vermehrung der gesundheitsfördernden probiotischen Bifidobakterien und Lactobazillen an - und zwar sogar stärker als das Präbiotikum Inulin. Zu diesem Ergebnis kam eine Studie, in der Probanden für vier Wochen täglich entweder 5, 10, 20 oder 40 g in Wasser gelöste Akazienfaser-Ballaststoffe zu sich nahmen. In den Stuhlproben dieser Studienteilnehmer fanden sich nach den vier Wochen signifikant mehr Bifidobakterien und Lactobazillen als bei Probanden der Kontrollgruppe, die lediglich Wasser ohne die Ballaststoffe tranken, als auch bei Personen, die statt der Akazienfaser-Ballaststoffe 10 g Inulin täglich einnahmen. Von Inulin wußte man bereits, dass sie die Vermehrung der probiotischen Mikroorganismen im Darm fördern. Am stärksten war der Effekt bei denjenigen, die täglich 10 g der Akazienfaser-Ballaststoffe zu sich nahmen.^[4]

Aufgrund der unterschiedlichen Fermentierbarkeit der jeweiligen Ballaststoffe haben diese auch unterschiedliche Brennwerte zwischen 4 kcal/g und 0 kcal/g.

Im Darm sorgen Ballaststoffe durch weitere Wasserbindung für eine Zunahme der Stuhlmenge, die auf die Darmwände Druck ausübt und dadurch die Verdauungstätigkeit (Peristaltik) anregt, was die Verweildauer ballaststoffreicher Kost im Darm verkürzt. Die wasserunlöslichen Ballaststoffe werden nur zu einem kleinen Teil, die wasserlöslichen nahezu vollständig, im Darm von der Darmflora abgebaut. Bei dieser Fermentation entstehen kurzkettige Carbonsäuren wie Acetat, Propionat und Butyrat, die von der Dickdarmschleimhaut weitgehend resorbiert werden und zur Ernährung der Schleimhautzellen dienen. Ballaststoffe können bis zum 100fachen ihres Eigengewichtes an Wasser binden. Es ist daher vor allem bei separater Aufnahme von Ballaststoffen wie Leinsamen oder Weizenkleie sehr wichtig, ausreichend Flüssigkeit zu trinken, da der Verdauungsbrei im Darm sonst auf Grund von Wassermangel verhärtet und eine Verstopfung begünstigt statt ihr entgegenzuwirken.

Mit der Flüssigkeit binden Ballaststoffe auch Mikroorganismen, Cholesterin und Gallensäure, was sich positiv auf den Organismus auswirkt. Sie binden aber auch Mineralstoffe, die ebenfalls ausgeschieden werden. Bei ausgewogener Mischkost stellt das kein Problem dar, bei separater Ballaststoffzufuhr kann längerfristig jedoch ein Mineralstoffmangel auftreten.^[5]

Ballaststoffe können während der Umstellung von zuckerreicher Ernährung nach Ansicht von Bruker^[6] Blähungen verursachen. Kleine Kinder und ältere Menschen mit einer solchen Ernährung vertragen häufig keine Kost, die viele unlösliche Ballaststoffe enthält. Ob es sich dabei um Umstellungsprobleme handelt, denen gut mit völligen Verzicht auf raffninierten Zucker begegnet werden kann^[6], ist umstritten. Es wird beispielsweise angeführt, dass einige Ballaststoffe pflanzliche Substanzen seien, die aus einer ökologischen Sicht Fraßfeinde abwehren sollen. So könnten aus schlecht verdauten Ballaststoffen toxische Gärungsalkohole und biogene Amine entstehen, die die Darmschleimhaut und die Immunabwehr schädigen^[7].

Vorbeugung

Die Vorstellung, dass eine ballaststoffreiche Kost gesundheitsförderlich ist und der Vorbeugung von Krankheiten dient, wurde u. a. durch eine epidemiologische Studie von Burkitt und Trowell aus den 1970er Jahren ausgelöst,^[8] die nahelegte, dass Afrikaner, die sich ballaststoffreich ernähren, erheblich seltener an manchen Zivilisationskrankheiten erkranken als Europäer und Amerikaner unter ballaststoffarmer Kost. Wegen methodischer Mängel gilt diese Studie heute jedoch nicht mehr als ein Beweis für die seinerzeit daraus abgeleitete „Ballaststoffhypothese“.

Die seither durchgeführten Kontrollstudien konnten die Hypothese in Teilen stützen, teils gibt es nach wie vor widersprüchliche Ergebnisse.

Zahnkaries

Eine faser- und ballaststoffreiche Ernährung regt zum ausgiebigen Kauen an. Sie massiert und strafft das Zahnfleisch und reinigt mechanisch Teile der Zahnoberfläche.^[9] Reichliches Kauen erhöht außerdem die Speichelmenge. Der Speichel umspült die Zähne; auf diese Weise hilft er, die Zähne zu reinigen und Säuren abzupuffern, die den Zahnschmelz angreifen können. Und besonders wichtig: Das im Speichel enthaltene Kalziumphosphat kann durch Säuren herausgelöste Mineralstoffe ersetzen (Remineralisation).^[10] So wird der Kariesvorbeugung gedient. Das wird aber generell durch gründliches Kauen erreicht, unabhängig vom Ballaststoffanteil.

Von Vorteil ist auch, dass faser- und ballaststoffreiche Lebensmittel (besonders Getreide) höher aufgebaute Kohlenhydrate enthalten, die langsam aufgeschlossen werden und daher im Mund weniger Zuckerstoffe für Bakterien zur Verfügung stellen. Auch dies dient der Kariesvorbeugung.

Koronare Herzkrankheit

Mehrere Studien belegen, dass eine ballaststoffreiche Kost das Erkrankungsrisiko der Koronaren Herzkrankheit und somit das Risiko, einen Herzinfarkt zu erleiden, vermindern.^{[11][12][13][14][15]} Ein möglicher Grund hierfür könnte der cholesterinsenkende Effekt der Ballaststoffe sein. Dieser wiederum kommt wahrscheinlich dadurch zustande, dass Ballaststoffe die Gallensäureausscheidung im Stuhl erhöhen.^[16] Dies wiederum führt zu einer kompensatorisch gesteigerten Gallensäuresynthese, die Cholesterin verbraucht. Andere Studien konnten eine cholesterinsenkende Wirkung nicht bestätigen.^[17][18]

Cholezystolithiasis (Gallensteinleiden)

Es gibt Hinweise darauf, dass eine ballaststoffreiche Kost das Risiko, cholesterinhaltige Gallensteine zu bekommen, reduziert.^[19][20] Dies könnte über einen ähnlichen Mechanismus geschehen, wie er unter „Koronare Herzkrankheit“ dargestellt ist.

Divertikulose/Divertikulitis

Als gesichert gilt, dass eine ballaststoffarme Kost das Auftreten der Divertikulose und deren entzündlicher Form, der Divertikulitis begünstigt sowie dass die Divertikulose durch ballaststoffreiche Kost behandelt werden kann.^[21] Dies konnte dadurch belegt werden, dass man bei Divertikulose-Patienten einen hohen Druck im Dickdarminneren fand, der sich durch Langzeitbehandlung mit Weizenkleie gegenüber Placebo signifikant senken ließ.^[22] Dieser hohe Druck wird neben anderen Faktoren für die Entstehung der Dickdarm-Divertikel (Ausstülpungen) verantwortlich gemacht.

Darmkrebs

In der wissenschaftlichen Forschung wird davon ausgegangen, dass das Darmkrebsrisiko vor allem von der Ernährungsweise abhängig ist. Umstritten ist jedoch, welche Ernährungsbestandteile hierfür verantwortlich sind.

Auch die Studienlage ist uneinheitlich: Eine große epidemiologische Studie^[23] belegte signifikant, dass eine ballaststoffreiche Ernährung das Darmkrebsrisiko um ca. 40 Prozent senkt. Dagegen fand eine Metaanalyse von fünf Interventionsstudien keinen vor Darmkrebs schützenden Effekt.^[24] Der Grund für diese Diskrepanz dürfte in den unterschiedlichen Studiendesigns liegen.

Experimentelle Befunde sprechen dafür, dass das bei der Ballaststoff-Fermentation gebildete Butyrat (s. o.) einer gestörten Zellvermehrung vorbeugt und damit die Krebsentstehung hemmt.^[25][26] Diese In-vitro-Studien sind jedoch nicht ohne Weiteres auf den Menschen übertragbar.

Man vermutet weiterhin, dass die Beschleunigung der Darmpassage durch ballaststoffreiche Kost dazu führt, dass potenziell krebserregende Stoffe im Nahrungsbrei nur kurz auf die Darmwand einwirken, und dass dadurch das Krebsrisiko sinkt. Auch diese Hypothese ist jedoch bislang unbestätigt.

Rund 90 Prozent der Darmkrebsfälle entwickeln sich aus so genannten Polypen im Darm oder aus Adenomen, so dass diese in der Medizin als „Risikomarker“ gelten. Ihre frühzeitige Entfernung gilt als wirksame Präventionsmaßnahme. Eine Vermeidung von Polypen oder Adenomen durch eine ballaststoffreiche Kost konnte durch eine Studie jedoch nicht belegt werden.^[27]

Aktuelle Empfehlungen

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt, täglich mindestens 30 Gramm Ballaststoffe zu sich zu nehmen, am besten durch Vollkornprodukte, Gemüse, frisches oder getrocknetes Obst und Nüsse. Auf eine gleichzeitige ausreichende Flüssigkeitszufuhr ist zu achten.^[28] Die Nationale Verzehrsstudie II ergab allerdings, dass 68 % der Männer und 75 % der Frauen deutlich weniger Ballaststoffe zu sich nehmen.^[29]

Die Harvard School of Public Health empfiehlt die tägliche Aufnahme von mindestens 20 Gramm, am besten in Form von Vollkornprodukten, Obst, Gemüse, Hülsenfrüchten und Nüssen.^[30]

Die American Heart Association empfiehlt täglich 25 Gramm.^[31]

Literatur

Belitz, Grosch, Schieberle: Lehrbuch der Lebensmittelchemie, Springer, Berlin, 5., vollst. überarb. Aufl. (Januar 2001) / ISBN 3-540-41096-1

Einzelnachweise

1. ↑ Infos zu Ballaststoffen inkl. Tabelle Ballaststoffgehalt der Lebensmittel (pdf) von der Vereinigung Getreide-, Markt- und Ernährungsforschung (27 kB)
2. ↑ Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz: Nationale Verzehrsstudie II
3. ↑ Pressemitteilung des VDM vom 16. August 2011
4. ↑ Calame et al.: Gum arabic establishes prebiotic functionality in healthy human volunteers in a dose-dependent manner, Br J Nutr. Aug;102(4):642 (2009), PMID: 18466655
5. ↑ Gesundheitskost - gesunde Kost?, hg. von der Verbraucherzentrale NRW, 5. Aufl. 1996, S. 35
6. ↑ ^{a b} M. O. Bruker: Unsere Nahrung, Unser Schicksal, Emu Verlag / ISBN 978-3-89189-003-5
7. ↑ Udo Pollmer/Susanne Warmuth, Lexikon der populären Ernährungsirrtümer, München 2006, S. 324
8. ↑ Burkitt, DP., Trowell, HC. Dietary fibre and western diseases. Ir Med J. 1977 Jun 18;70(9):272-7.
9. ↑ Leitzmann, C. et al: Karies. In: Ernährung in Prävention und Therapie. Hippokrates, Stuttgart, 2001, S. 312-317
10. ↑ Holzinger, W.: Prophylaxefibel. Grundlagen der Zahngesundheitsvorsorge. 5. Auflage, Hanser, München/Wien, 1988
11. ↑ Wu, H. et al. Dietary fiber and progression of atherosclerosis: the Los Angeles Atherosclerosis Study. Am J Clin Nutr. 2003 Dec;78(6):1085-91.
12. ↑ Erkkila, AT. et al. Cereal fiber and whole-grain intake are associated with reduced progression of coronary-artery atherosclerosis in postmenopausal women with coronary artery disease. Am Heart J. 2005 Jul;150(1):94-101.
13. ↑ Bazzano, LA. et al. Dietary fiber intake and reduced risk of coronary heart disease in US men and women: the National Health and Nutrition Examination Survey I Epidemiologic Follow-up Study. Arch Intern Med. 2003 Sep 8;163(16):1897-904.
14. ↑ Pietinen, P. et al. Intake of dietary fiber and risk of coronary heart disease in a cohort of Finnish men. The Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene Cancer Prevention Study. Circulation. 1996 Dec 1;94(11):2720-7.
15. ↑ Lairon, D. et al. Dietary fiber intake and risk factors for cardiovascular disease in French adults. Am J Clin Nutr. 2005 Dec;82(6):1185-94.
16. ↑ Forman, D.T. et al. Increased excretion of fecal bile acids by an oral hydrophilic colloid. Proc Soc Exper Biol Med. 127 (1968) 1060.
17. ↑ Der Mythos von den Ballaststoffen Odysso - Wissen entdecken, SWR Fernsehen 11. Januar 2007
18. ↑ L. Brown et al.: Cholesterol-lowering effects of dietary fiber - A meta-analysis. American Journal of Clinical Nutrition 1999/69/S. 30
19. ↑ Tsai, C.J. et al. Long-term intake of dietary fiber and decreased risk of cholecystectomy in women. Am J Gastroenterol. 2004 Jul;99(7):1364-70.
20. ↑ Arffmann, S. et al. Effect of oat bran on lithogenic index of bile and bile acid metabolism. Digestion. 1983;28(3):197-200.
21. ↑ Aldoori, W.H. The protective role of dietary fiber in diverticular disease. Adv Exp Med Biol. 1997;427:291-308.
22. ↑ Weinreich, J. Zur Therapie von Dickdarmerkrankungen mit pflanzenfasernballaststoffreicher Kost: Ergebnisse einer Studie. In: Rottka, J.: Pflanzenfasern-Ballaststoffe in der menschlichen Ernährung. Thieme, Stuttgart 1980
23. ↑ EPIC-Studie
24. ↑ Asano, TK., McLeod, RS. Dietary fibre for the prevention of colorectal adenomas and carcinomas (Cochrane Review), The Cochrane Library, Issue 3, 2006
25. ↑ Scheppach, W. et al. Effect of short-chain fatty acids on the human colonic mucosa in vitro. J Parent Ent Nutr 16(1992) 43-48
26. ↑ Scheppach, W. Effects of short chain fatty acids on gut morphology and function. Gut, Suppl. 1 (1994), 35-38
27. ↑ Petra Meinert: In der Diskussion: Ballaststoffe, in: Mitteilungen des Internat. Arbeitskreises für Kulturforschug des Essens, Heft 8, 2001, S. 44 f.
28. ↑ DGE: Müssen die Ernährungsempfehlungen für die Ballaststoffaufnahme geändert werden?
29. ↑ Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz: Nationale Verzehrsstudie II
30. ↑ Fiber: Start Roughing It! HSPH.
31. ↑ Whole Grains and Fiber, AHA.