Einfluss von Zuckeraustauschstoffen wie Erythrit auf das Darmmikrobiom

1. Darmmikrobiom
2. Zuckerersatzstoffe, Süßungsmittel, Süßstoffe und Zuckeraustauschstoffe
2.1 Zuckeraustauschstoffe
2.2 Süßstoffe
3. Studienlage zum Einfluss von Süßstoffen auf das Mikrobiom
3.1 Erythrit
3.2 Xylit
3.3 Isomalt
4. Die Dosis macht das Gift

1. Darmmikrobiom

Unter der Darmflora versteht man das im Darm lebende Mikrobiom. Das Darmmikrobiom setzt sich aus Bakterien, Archaeen und Pilzen zusammen und ist ein natürlicher Bestandteil des Menschen. Die genaue Zusammensetzung des Darmmikrobioms variiert von Mensch zu Mensch. Zudem gibt es Zusammensetzungen, die als eher vorteilhaft oder eher nachteilig klassifiziert werden können. Ein von der gesunden Norm abweichendes Mikrobiom kann mit dem Vorhandensein von gewissen Erkrankungen assoziiert sein. Die Darmbakterien übernehmen zahlreiche Aufgaben. Hierzu zählt das Training und die Beeinflussung der Entwicklung des Immunsystems, die Produktion von Vitaminen, die Abwehr von Pathogenen und vieles mehr.

2. Zuckerersatzstoffe, Süßungsmittel, Süßstoffe und Zuckeraustauschstoffe

Zuckerersatzstoffe bzw. Süßungsmittel ist der Überbegriff für Substanzen, die in Lebensmitteln Zucker ersetzen sollen. Zu diesen Zuckeralternativen zählen die Süßstoffe und Zuckeraustauschstoffe.

2.1 Zuckeraustauschstoffe

In Deutschland wird rechtlich gesehen bei den Süßungsmitteln zwischen Süßstoffen und Zuckeraustauschstoffen unterschieden (2). Zu den Zuckeraustauschstoffen (englisch bulk sweetener) gehören beispielsweise Xylit, Erythrit, Sorbit, Isomalt und Mannit (2).

2.2 Süßstoffe

Süßstoffe werden im Englischen als non-caloric sweeteners (NAS) oder non-sugar sweeteners (NSS) bezeichnet. Beispiele für Süßstoffe sind Aspartam, Advantam, Acesulfam, Saccharin, Stevia und Sucralose. Der Konsum von Süßstoffen als Zuckeralternative ist in den letzten Jahren immer populärer geworden, vor allem im Bereich der Körpergewichtskontrolle. Der Lebensmittelverband Deutschland klassifiziert Süßstoffe als „Zusatzstoffe, die Lebensmittel süßen, aber im Gegensatz zu Zucker und Zuckeraustauschstoffen keine Energie liefern [und] keine Auswirkungen auf den Blutzuckerspiegel oder die Zahngesundheit [haben]“ (1).

3. Studienlage zum Einfluss von Zuckeraustauschstoffen auf das Mikrobiom

Die Meinungen über die Zunahme des Verzehrs an Zuckeraustauschstoffen gehen auseinander. Immer wieder wird in Studien beispielsweise über einen negativen Einfluss auf das Darmmikrobiom berichtet.

3.1 Erythrit

Erythritol/Erythrit (E-968) wird oft als gesunder Zuckerersatz beworben. Dies liegt daran, dass Erythrit im Vergleich zu normalem Haushaltszucker (Saccharose) weniger Kalorien aufweist. Erythrit wird als kalorienfrei bezeichnet, was nicht ganz der Wahrheit entspricht: 100g Erythrit haben 20kcal. Dies ist im Vergleich zu Saccharose (400kcal pro 100g) allerdings deutlich weniger. Die als Haushaltszucker bekannte Saccharose setzt sich aus einem Molekül Glukose und einem Molekül Fruktose zusammen. Kalorien sind ein Maß für die gespeicherte Energie. Mit einer Kalorie kann ein Gramm Wasser um einen Grad Celsius erwärmt werden. Werden mehr Kalorien aufgenommen, als verbraucht, führt dies zu einer Gewichtszunahme. Dies wiederum kann weitere gesundheitliche Folgen (Diabetes, Stoffwechselerkrankungen, …) haben. Um dem wachsenden Anteil Übergewichtiger entgegenzuwirken, wird Zucker immer öfter mit Substanzen wie Erythrit ersetzt.

Erythrit besitzt allerdings nicht nur weniger Kalorien als Saccharose, sondern auch eine geringere Süßkraft. Erythrit ist nur circa 2/3 so süß wie Haushaltszucker. Dies bedeutet, dass mengenmäßig sehr viel mehr Erythrit den Lebensmitteln/Getränken zugefügt wird, um dieselbe Süße zu erhalten.

Erythrit kommt zwar natürlich in Früchten und anderen Lebensmitteln vor, allerdings in so geringen Mengen, dass es für den Verkauf biotechnologisch hergestellt werden muss.

Erythritol wird recht schnell vom menschlichen Dünndarm aufgenommen, sodass nur ein Bruchteil wirklich im Dickdarm ankommt (2). Dort wird Erythritol vom Dickdarmmikrobiom verstoffwechselt (2). Die Studienlage zu den Konsequenzen dieser Verstoffwechslung auf die Zusammensetzung des Darmmikrobioms ist zum jetzigen Zeitpunkt (Juni 2024) nicht aussagekräftig (3).

3.2 Xylit

Xylitol wird nur langsam vom menschlichen Dünndarm aufgenommen, sodass ein Anteil des aufgenommenen Xylitols auch den Dickdarm erreicht, wo es von der Darmflora vor allem zu kurzkettigen Fettsäuren verstoffwechselt wird (2,4). Als Nebenprodukt entsteht dabei Gas (2). Kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) wird ein positiver Einfluss auf die Darmbarriere nachgesagt.

Darüber, ob Xylitol einen Einfluss auf die Zusammensetzung des Mikrobioms hat, sind sich die Forscher nicht einig. Xiang et al. zeigten 2021, dass es infolge einer Xylitol Supplementation in Mäusen zu keiner signifikante Veränderung des Mikrobioms kommt (4). Vier Jahre zuvor hatten jedoch Uebanso et al. ebenfalls in einem Mausmodell eine veränderte Mikrobiota-Zusammensetzung festgestellt (5).

3.3 Isomalt

Isomalt wird nicht vom Dünndarm aufgenommen und erreicht somit ungehindert den Dickdarm, wo es als Nahrungssubstrat für einige Bakterien dient (2). Dies legt nahe, dass Isomalt in der Lage sein könnte, das Darmmikrobiom zu beeinflussen. Bereits 2006 zeigte Gostner et al. einen Shift des Darmmikrobioms hin zu einer höheren Anzahl an Bifidobacteria nach Isomalt-Supplementation (6). Gostner et al. klassifizierten Isomalt aufgrund dieses als positiv zu wertenden Effekt daher als präbiotisches Kohlenhydrat (6).

4. Die Dosis macht das Gift

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass die Studienlage zur Wirkung von Zuckeraustauschstoffen auf das Darmmikrobiom zum jetzigen Zeitpunkt noch recht dünn ist und sich somit keine klaren Aussagen schließen lassen. Einige Zuckeralkohole scheinen einen positiven Einfluss zu haben, während andere eventuell schädlich sein könnten. Vermutlich gilt allerdings auch hier der Grundsatz „Die Dosis macht das Gift“.

 

Quellen

1. Bewertung von Süßstoffen und Zuckeraustauschstoffen (bund.de); zuletzt geprüft 04.06.2023
2. Plaza-Diaz J, Pastor-Villaescusa B, Rueda-Robles A, Abadia-Molina F, Ruiz-Ojeda FJ. Plausible Biological Interactions of Low- and Non-Calorie Sweeteners with the Intestinal Microbiota: An Update of Recent Studies. Nutrients. 2020 Apr 21;12(4):1153. doi: 10.3390/nu12041153. PMID: 32326137; PMCID: PMC7231174.
3. Wojtus, M.; Tomaszuk, S.; Wasik, K.; Polyols – What do we know about their impact on the gut microbiome?; Journal of Education, Health and Sport; Online 17 November 2022; Vol. 12, no. 12, pp. 146-151; [Accessed 16 June 2024]. DOI 10.12775/JEHS.2022.12.12.023
4. Xiang S, Ye K, Li M, Ying J, Wang H, Han J, Shi L, Xiao J, Shen Y, Feng X, Bao X, Zheng Y, Ge Y, Zhang Y, Liu C, Chen J, Chen Y, Tian S, Zhu X. Xylitol enhances synthesis of propionate in the colon via cross-feeding of gut microbiota. Microbiome. 2021 Mar 18;9(1):62. doi: 10.1186/s40168-021-01029-6. PMID: 33736704; PMCID: PMC7977168.
5. Uebanso T, Kano S, Yoshimoto A, Naito C, Shimohata T, Mawatari K, Takahashi A. Effects of Consuming Xylitol on Gut Microbiota and Lipid Metabolism in Mice. Nutrients. 2017 Jul 14;9(7):756. doi: 10.3390/nu9070756. PMID: 28708089; PMCID: PMC5537870.
6. Gostner A, Blaut M, Schäffer V, Kozianowski G, Theis S, Klingeberg M, Dombrowski Y, Martin D, Ehrhardt S, Taras D, Schwiertz A, Kleessen B, Lührs H, Schauber J, Dorbath D, Menzel T, Scheppach W. Effect of isomalt consumption on faecal microflora and colonic metabolism in healthy volunteers. Br J Nutr. 2006 Jan;95(1):40-50. doi: 10.1079/bjn20051589. PMID: 16441915.