Es ist allgemein anerkannt, dass der übermäßige Verzehr von einfach Zuckern wie Glukose, Fruktose und Saccharose ungesund und oft tödlich ist1,2. Darüber hinaus sind kohlenhydratarme Diäten oft erfolgreicher und gesünder als fettarme Diäten3-5. Es ist jedoch eine grobe Vereinfachung zu sagen, dass alle Kohlenhydrate gleich sind. Einige Kohlenhydrate in der Nahrung haben wichtige gesundheitliche Vorteile, wie z. B. die Unterstützung des Immunsystems6. Der wichtigste Faktor, der darüber entscheidet, ob ein Kohlenhydrat gesund oder ungesund ist, ist sein glykämischer Index oder die Wirkung, die es auf den Blutzuckerspiegel hat6. Das heißt, Einfachzucker führen zu einem raschen Anstieg des Blutzuckerspiegels, was sehr gefährlich ist. Im Gegensatz dazu bewirken komplexe Kohlenhydrate einen viel langsameren und allmählichen Anstieg des Blutzuckerspiegels, was bedeutet, dass sie einen niedrigeren glykämischen Index als Einfachzucker haben. Ein übermäßiger Verzehr von einfachen Kohlenhydraten und Lebensmitteln mit einem hohen glykämischen Index kann zu Hyperglykämie, schwelenden Entzündungen, metabolischem Syndrom, einer Zunahme von Bauchfett und Typ-2-Diabetes sowie zu einer unzureichend regulierten Immunantwort führen6-8. Bei übermäßigem Verzehr können Glukose und ihre Metaboliten mit Proteinen und Körpergeweben reagieren6. Die Produkte dieser Reaktionen sind fortgeschrittene Glykationsendprodukte sowie reaktive Sauerstoffspezies, die ziemlich toxisch sind. Ein wichtiges Beispiel ist das glykosylierte Hämoglobin, gewöhnlich als HbA1c bekannt, dessen Konzentration bei Diabetes erhöht ist.
Außerdem haben einige komplexe Kohlenhydrate spezifische Wirkungen. Zwei der bekanntesten Beispiele sind Glucosamin und Chondroitinsulfat6,9. Chondroitinsulfat ist ein Hauptbestandteil der extrazellulären Matrix und ein beliebtes Nahrungsergänzungsmittel. Es schützt Chondrozyten, die Zellen in gesundem Knorpel, die die Knorpelmatrix produzieren und erhalten9. Es war auch wirksamer als Placebo bei der Verringerung von Schmerzen, Gelenkschwellungen und Ergüssen, während es die Gelenkfunktion verbesserte und verhinderte, dass sich der Gelenkspalt im Knie bei Patienten mit Osteoarthritis verengte7. Glucosamin kann aufgrund seiner immunmodulatorischen Wirkung auch eine nützliche Ergänzung zu Cyclosporin A bei der Behandlung von Psoriasis sein10. Es gibt auch viele immunmodulatorische wasserlösliche Polysaccharide und Polysaccharid-Protein-Komplexe in der traditionellen Arzneimitteln, Speisepilzen, vielen Arten von Algen, Hafer, Sojabohnen, Ginseng, Kurkuma, Süßholz und mehreren Früchten6. Sie verstärken und/oder aktivieren Immunreaktionen in Makrophagen und dem Komplementsystem6,11. Sie erhöhen die Fähigkeit unserer körpereigenen Makrophagen, Krebszellen und Mikroorganismen abzutöten. Wasserlösliche Polysaccharide erhöhen auch die Sekretion von Zytokinen und Chemokinen, die eine Anti-Tumor-Aktivität, Wundheilung und andere therapeutische Effekte haben.
So haben Polysaccharide, die aus der Blaualge Spirulina platensis isoliert wurden, eine antitumorale und anti-metastatische Wirkung6,11. Viele andere Polysaccharide aus verschiedenen Quellen haben ebenfalls krebshemmende Eigenschaften12. Diätetische Polysaccharide haben auch gesunde Auswirkungen auf das Darmmikrobiom, was die Ernährung, die Immunantwort, die Resistenz gegen Krankheitserreger, die Entwicklung des Darmepithels und den Energiestoffwechsel verbessern kann12. Sie können auch die Kommunikation zwischen dem Darmmikrobiom und dem Gehirn verbessern13. Das heißt, das Darmmikrobiom und das Gehirn kommunizieren über endokrine, immunologische, neuronale und metabolische Bahnen miteinander. Verbesserungen des Darmmikrobioms können also die kognitive Funktion verbessern6,13.
Darüber hinaus sind mindestens 131 Medikamente auf Kohlenhydratbasis in den Pharmakopöen der USA, Europas, Japans und Chinas aufgeführt, und 18 werden zur Behandlung zahlreicher Krankheiten vermarktet6,14,15. Gleichzeitig ist ein Protein-Polysaccharid-Komplex (PSK, Krestin) aus dem Pilz Coriolus versicolor in Japan sehr beliebt6,14. Ein anderes Peptid-Polysaccharid von C. versicolor ist in China aufgrund seiner krebshemmenden und immunmodulatorischen Eigenschaften beliebt. Diese und mehrere andere Polysaccharid-Protein-Komplexe haben Antikrebsaktivitäten6,16. Pilze sind beliebte Volksheilmittel, die aufgrund ihrer effizienten Antitumorwirkung große Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben17.
Die Muttermilch enthält auch eine Klasse von Kohlenhydraten, die so genannten Humanmilch-Oligosaccharide (HMO), die das Wachstum von nützlichen Bakterien wie Bifidobacterium infantis im Magen-Darm-Trakt des Babys fördern18. Dies schützt das Baby vor einer Besiedlung mit pathogenen Bakterien. HMOs tragen also dazu bei, Durchfall und Atemwegsinfektionen bei Neugeborenen zu verhindern. Die Muttermilch enthält Oligosaccharide, die das Wachstum nützlicher Bakteriengemeinschaften, einschließlich Bifidobacterium-Arten, stimulieren. Dies führt zu einer besseren kognitiven Entwicklung des Babys. Im Gegensatz dazu kann pränataler Stress eine Dysbiose im Darmmikrobiom des Babys verursachen. Außerdem haben Kinder mit neurologischen Entwicklungsstörungen wie Autismus oft ein unausgewogenes Darmmikrobiom, das zu atypischen Mustern der Konnektivität zwischen den Zellen im Gehirn führen kann. HMOs sind besonders wichtig für die Aufrechterhaltung der richtigen Entwicklung des Mikrobioms des Babys18. Nicht nur die HMOs, sondern auch gesunde Bakterien in der Muttermilch (das Milchglykobiom) beeinflussen die Entwicklung der Mikrobiota und die allgemeine Gesundheit des Darms19. Sie schützen vor Infektionskrankheiten und wirken als Präbiotika, indem sie das Wachstum der nützlichen Darmbakterien fördern. Die präbiotische Wirkung trägt dazu bei, Krankheiten wie der nekrotisierenden Enterokolitis vorzubeugen, einer häufigen und verheerenden Erkrankung von Frühgeborenen. Die neonatale Darmschleimhaut, die luminalen Nährstoffe und die Mikrobiota sorgen für eine angemessene Homöostase im sich entwickelnden Darm. Daher ist die Etablierung eines gesundheitsfördernden Darmmikrobioms schon früh im Leben entscheidend.
Es gibt eine Klasse von Kohlenhydraten, die Fettsäureglykoside, die nicht wasserlöslich sind. Sie wurden in der polynesischen Frucht Noni (Morinda citrifolia) entdeckt. Sie sind gut für das Immunsystem20,21. Sie haben auch antibakterielle, krebshemmende, analgetische (schmerzstillende), entzündungshemmende und krebsvorbeugende Eigenschaften22,23.
Anmerkungen
1 Salem, H.R. Negative impact of fructose overconsumption on health. World Nutrition, Volume 9, pages 284-291, 2018. The negative impact of fructose overconsumption on health | World Nutrition
2 DiNicolantonio, J.J., O’Keefe, J.H., Lucan, S.C. Added fructose: a principal driver of type 2
diabetes mellitus and its consequences. Mayo Clinic Proceedings, Volume 90, pages 372-381, 2015. Added fructose: a principal driver of type 2 diabetes mellitus and its consequences- PubMed (nih.gov).
3 Sacks, F.M. et al. Comparison of weight loss diets with different compositions of fat, protein and carbohydrates. New England Journal of Medicine, Volume 360, pages 859-873, 2009. Comparison of weight-loss diets with different compositions of fat, protein, and carbohydrates - PubMed (nih.gov).
4 Shih, C.W. et al. Changes in blood lipid concentrations associated with changes in intake of dietary saturated fat in the context of low-carbohydrate weight-loss diet: a secondary analysis of the Diet Intervention Examining The Factors Interacting with Treatment Success (DIETFITS) trial. American Journal of Clinical Nutrition, Volume 109, pages 433-441, 2019. Changes in blood lipid concentrations associated with changes in intake of dietary saturated fat in the context of a healthy low-carbohydrate weight-loss diet: a secondary analysis of the Diet Intervention Examining The Factors Interacting with Treatment Success (DIETFITS) trial - PubMed (nih.gov).
5 Smith, R.E. Dietary fat and cancer. The misconceptions about fat and human health. https://wsimag.com/food-and-wine/46970-dietary-fat-and-cancer, Meer, 24 December, 2018.
6 Smith, R.E. et al. Dietary carbohydrates that modulate the immune system. Clinical Immunology, Endocrine & Metabolic Drugs, Volume 2, pages 35-42, 2015. Dietary Carbohydrates that Modulate the Immune System | Bentham Science
7 Esser, N. et al. Inflammation as a link between obesity, metabolic syndrome and type 2 diabetes. Diabetes Research and Clinical Practice, Volume 105, pages 141-150, 2014. Inflammation as a link between obesity, metabolic syndrome and type 2 diabetes - PubMed (nih.gov).
8 Myles, I.A. Fast food fever: reviewing the impacts of the Western diet on immunity. Nutrition Journal, Volume 13, Article 61, 2014. Fast food fever: reviewing the impacts of the Western diet on immunity | Nutrition Journal | Full Text (biomedcentral.com).
9 Du Souich, P. et al. Immunomodulatory and anti‐inflammatory effects of chondroitin sulphate. Journal of Cellular and Molecular Medicine, Volume 13, pages 1451-1463, 2009. Immunomodulatory and anti-inflammatory effects of chondroitin sulphate - PubMed (nih.gov).
10 10 Kim, C.-H., Kim, J.-Y., Lee, A.-Y. Therapeutic and immunomodulatory effects of glucosamine in combination with low-dose cyclosporine A in a murine model of imiquimod-induced psoriasis. European Journal of Pharmacology, Volume 756, pages 43-51, 2015. Therapeutic and immunomodulatory effects of glucosamine in combination with low-dose cyclosporine a in a murine model of imiquimod-induced psoriasis - PubMed (nih.gov).
11 Schepetkin, I.A., Quinn, M.T. Botanical polysaccharides: Macrophage immunomodulation and therapeutic potential. International Immunopharmacology, Volume 6, pages 317-333, 2006. Botanical polysaccharides: Macrophage immunomodulation and therapeutic potential - ScienceDirect.
12 Ramberg, J.E., Nelson, E.D., Sinnott, R.A. Immunomodulatory dietary polysaccharides: a systematic review of the literature. Nutrition Journal, Volume 9, Article 54, 2010. Immunomodulatory dietary polysaccharides: a systematic review of the literature - PMC (nih.gov).
13 Lee, S.Y., de La Serre, C.B. Gut microbiome-brain communications regulate host physiology and behavior. Journal of Nutrition Health & Food Science, Volume 3, pages 1-12, 2015. Gut Microbiome-Brain Communications Regulate Host Physiology and Behavior.
14 Zhang, Y., Wang, F. Carbohydrate drugs: current status and developmental prospect. Drug Discovery & Therapeutics, Volume 9, pages 79-87, 2015. Carbohydrate drugs: current status and development prospect - PubMed (nih.gov).
15 Cao, X. et al. Carbohydrate-based drugs launched during 2000-2021. Acta Pharmaceutica Sinica B, Volume 12, pages 3783-3821, 2022. Carbohydrate-based drugs launched during 2000−2021 - ScienceDirect.
16 Ooi, V.E.C., Liu, F. Immunomodulation and anti-cancer activity of polysaccharide-protein complexes. Current Medicinal Chemistry, Volume 7, pages 715-729, 2000. Immunomodulation and anti-cancer activity of polysaccharide-protein complexes - PubMed (nih.gov).
17 Meng, X. et al. Antitumor polysaccharides from mushrooms: a review on the structural characteristics, antitumor mechanisms and immunomodulating activities. Carbohydrates Research, Volume 424, pages 30-41, 2016. Antitumor polysaccharides from mushrooms: a review on the structural characteristics, antitumor mechanisms and immunomodulating activities - PubMed (nih.gov).
18 Andreas, N.J., Kampmann, B., Le-Doare, K.M. Human breast milk: A review on its composition and bioactivity. Early Human Development, Volume 91, pages 629-635, 2015. Human breast milk: A review on its composition and bioactivity - PubMed (nih.gov).
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21 Chan-Blanco, Y. et al. The ripening and aging of noni fruits (Morinda citrifolia L.): microbiological flora and antioxidant compounds. Journal of Science Food and Agriculture, Volume 87, pages 1710-1716. The ripening and aging of noni fruits (Morinda citrifolia L.): microbiological flora and antioxidant compounds - Chan‐Blanco - 2007 - Journal of the Science of Food and Agriculture - Wiley Online Library.
22 Akihisa, T. et al. Anti-inflammatory and potential cancer chemopreventive constituents of the fruits of Morinda citrifolia (Noni). Journal of Natural Products, Volume 70, pages 754-757, 2007. Anti-inflammatory and potential cancer chemopreventive constituents of the fruits of Morinda citrifolia (Noni) - PubMed (nih.gov).
23 Youn, U.J. et al. Anti-inflammatory and quinone reductase inducing compounds from fermented noni (Morinda citrifolia) juice exudates. Journal of Natural Products, Volume 79, pages 1508-1513, 2016. Anti-inflammatory and Quinone Reductase Inducing Compounds from Fermented Noni (Morinda citrifolia) Juice Exudates - PubMed (nih.gov).