Die Bedeutung der Gene für Ernährung und Gesundheit · Verausgabe 1500-2000 kcal/ Woche (z. B....

Die Bedeutung der Gene für Ernährung und Gesundheit

Prof. Dr. Frank Döring

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Institut für Humanernährung und Lebensmittelkunde

Exzellenzcluster Inflammation at Interfaces

Abteilung Molekulare Prävention

www.molprev.uni-kiel.de

Schleswig-Holsteinische Universitäts-Gesellschaft

Bad Oldesloe, 07.12.2009; Glinde, 08.12.2009

• Welche Ernährung ist für den Menschen „natürlich“?

• Welche Ernährung ist für den Menschen gesund?

• Was sind die wichtigsten Ernährungsrisiken?

• Welchen Einfluss hat die Ernährung der Mutter auf die Kinder?

• Welchen Einfluss haben die Gene auf das Körpergewicht?

• Was ist „Personalisierte Ernährung“?

• Sind „Funktionelle Lebensmittel“ nützlich?



Der Vortrag möchte folgende Fragen beantworten

Welche Ernährung ist für den Menschen „natürlich“?



Mali

Einkommen/Woche: 6 Euro

Lebensmittelausgaben/W.: 2 Euro

Lebenserwartung: 54 Jahre

Ernährung:

• kohlenhydratreich

• Grad der Verarbeitung gering

• tägliche Sorge ums Essen


www.molprev.uni-kiel.de Ernährung in unterschiedlichen Kulturen

Mongolei




Ernährung:

• kohlenhydratreich


• Mahlzeiten in der Familie



Türkei




Ernährung:

• viel Obst- und Gemüse





Kuba




Ernährung:

• viel Obst





USA




Ernährung:

• fettreich

• Grad der Verarbeitung hoch

• Essen immer und überall



Japan




Ernährung:

• fettarm

• fermentiert

• funktionalisiert





Traditionelle Ernährungsformen

Angaben in Energie-%

Normalkost in Deutschland 15 40 45

Welche Ernährung ist für den Menschen „natürlich“?

Die natürliche Ernährung des Menschen ist „kultürlich“.

Der Stoffwechsel des Menschen ist extrem anpassungsfähig und toleriert

sehr unterschiedliche Ernährungsformen.



Welche Ernährung (und welcher Lebensstil) ist für den Menschen

gesund?



Eiweiß (Protein)1g= 4 kcal

Fett1g= 9 kcal

energiearm, ballaststoff-reich, vitaminreich

10-15 %

55-60 %

5 Portionen pro Tag Obst und Gemüse

2-3 Liter Flüssigkeit

30 %

Kohlenhydrate (+Ballaststoffe)

1g= 4 kcal



2x pro Woche fetten Fisch

Ernährungsempfehlung

*30 g Buttermilch-Frischkäse (6 % Fett), 0.5 EL Sahne-Meerrettich, 2 Scheiben Putenbrust, 75 g Nudeln, 0.5 mittelgroße Zwiebel, 40 g Kirschtomaten, 40 g Feldsalat, Bund Schnittlauch, 0.5 EL Balsamico-Essig, 0.5 3 EL Öl

Putenbrustsalat*O-Saft Milchreis+FruchtWasser

20 g KH 60 g KH,25 g E,15 g F 26 g KH, 4 g E, 4 g F

106 g KH x 4=424 kcal= 60 % (50-60 %)

29 g Eiweiß x 4=116 kcal= 16 % (15-25 %)

19 g Fett x 9=171 kcal= 24 % (20-30 %)

711 kcal=100 %


www.molprev.uni-kiel.de Praktische Umsetzung der Ernährungsempfehlung

g KH, kcal, % g Eiweiß , kcal, % g Fett, kcal, % kcal

Hawai 66, 264, 47 27, 108, 19 21, 189, 34 561

Käsequartett 60, 240, 36 33, 132, 19 33, 297, 45 669

Hawai-plus 99, 396, 57 27, 108, 16 21, 189, 27 693

+


www.molprev.uni-kiel.de Praktische Umsetzung der Ernährungsempfehlung

100-

80-

60-

40-

20-

0-

Mortalität (pro 10.000 Personen/ Jahr)

Schlechte Fitness Gute Fitness

hoch

niedrig

„genetisches Risiko“

1500-2000 kcal/ Woche

6 Std. zügiges Gehen

6 Std. Golf

5-6 Std. Hausarbeit

4 Std. Tennis

3-4 Std. Schwimmen

3-4 Std. Radfahren

2-3 Std. Jogging10 km= kgx10= kcal

BewegungsempfehlungProf. Dr. Frank Döring


Ristow M et al. PNAS 2009;106:8665-8670



Gruppe I: Sportprogramm ohne zusätzliches Vitamin C und E

Gruppe II: Sportprogramm mit zusätzlichem Vitamin C und E

Gruppe I Gruppe II

vorher vorher

Verbesserung des Zuckerstoffwechsel, Erniedrigung des Risikos für Diabetes Typ 2 Sport

Oxidativer Stress

„Abwehr-Gene“

Stoffwechsel verbessert

Erkrankungsrisiko

Vitamin C und E: Nützlich für Sportler?

VitaminC und E

nach-her

nach-her

Welche Ernährung (und welcher Lebensstil) ist für den Menschen gesund?

Eine wasserreiche/ energiearme (5x pro Tag Obst und Gemüse) Kost mit hochwertigen

Fetten (2x/ Woche fetten Fisch).

1500-2000 kcal/ Woche (z. B. jeden zweiten Tag Sport, Radfahrt zur Arbeit) durch gezielte

Bewegung verausgaben. Hohe Gaben von Vitamin C und E sind für Sportler eher

ungeeignet.





Was sind die wichtigsten ernährungsabhängigen Gesundheits-risiken und wie können sie vermieden

werden?

Gesundheitsrisiken durch Ernährung

Wahrgenommene Risiken

Genetisch veränderte Lebensmittel

Chemikalien in Lebensmitteln

Allergien

Vitaminmangel

Tatsächliche Risiken

Ernährungsverhalten

Bewegungsmangel

Fettaufnahme

Mikroorganismen



% Fettsucht


www.molprev.uni-kiel.de Übergewicht und Fettsucht als ein weltweites Ernährungsproblem

Folgen von Übergewicht und Fettsucht:

Diabetes Typ 2, Bluthochdruck, Herzinfarkt, Schlaganfall.



Was sind die wichtigsten ernährungsabhängigen Gesundheitsrisiken

und wie können sie vermieden werden?

Energiereiche Ernährung und Bewegungsmangel

Übergewicht und Fettsucht

Diabetes Typ 2, Bluthochdruck, Herzinfarkt, Schlaganfall

Vermeidung: FDH und LDD

Welchen Einfluss hat die Ernährung der Mutter bzw. Oma auf die Entstehung

von Übergewicht bei den Kindern bzw. Enkeln?





Kinder mit einem geringen Geburtsgewicht haben häufiger Übergewicht

Kinder von Müttern, die während der Schwangerschaft einen Energiemangel aufwiesen, haben häufiger

Übergewicht

Annahme: Energiemangel während der Schwangerschaft bei den Müttern führt zu einer

besseren Futterverwertung bei den Kindern

Ernährung während der Schwangerschaft



Normale Ernährung

Test Ernährung

Normale Ernährung

Normale Ernährung

Normale Ernährung

Normale Ernährung

Ein spektakuläres Ernährungsexperiment



Welchen Einfluss hat die Ernährung der Mutter bzw. Oma auf die Entstehung

von Übergewicht bei den Kindern bzw. Enkeln?

Es gibt Hinweise, dass ein maternalerEnergiemangel während der

Schwangerschaft das Übergewichtsrisiko der Kinder

begünstigt.



Welchen Einfluss haben die Gene auf die Entstehung von Übergewicht

und Diabetes Typ 2 ?


www.molprev.uni-kiel.de Eineiige Zwillinge

9 Jahre, 95 kg 10 J., 78 kg


www.molprev.uni-kiel.de Leptinmangel – eine sehr seltene aber therapierbare Form der Fettsucht

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

30 32 34 36 38 40

Fat Intake (% Energy)

RR

fo

r T

ype

2 D

iab

etes

GG+GT

TT



Risiko für Diabetes Typ 2

Gen-Variante A

Gen-Variante B

Das Risiko für Diabetes Typ 2 in Abhängigkeit von der Fettaufnahme und einem Gen

Nü

chte

rn-I

nsu

lin-S

pie

gel

[p

M]

Pro/Pro (80 %) Pro/Ala oder Ala/Ala (20 %)

Genotyp für ein regulatorisches Gen (PPARγγγγ2) des Fettstoffwechsels


www.molprev.uni-kiel.de Das Risiko für Diabetes Typ 2 in Abhängigkeit von der Fettaufnahme, der Bewegung und einem Gen



Welchen Einfluss haben die Gene auf die Entstehung von Übergewicht und Diabetes Typ 2 ?

30-70 % des Körpergewichts eines Menschen hängt von den Genen ab.

Es gibt seltene Formen der Fettsucht, die von einem Gen abhängig sind.

Das Wechselspiel zwischen den individuellen Genen und der Ernährung (und Bewegung) kann das

individuelle Gesundheitsrisiko erklären.



Was ist „Personalisierte Ernährung“ und welche Bedeutung hat sie für die

Vorbeugung von ernährungsabhängigen Erkrankungen?

Eine dünne, angespannte und nervöse Person mit der

Tendenz zu Yin-Mangel sollte mehr Nahrungsmittel zu sich

nehmen, die das Yin aufbauen wie z. B. Fleisch und

tierische Eiweiße.

Übergewichtige Personen sollten eben diese Produkte

sowie Süssigkeiten meiden.

Besteht im Alter ein Yang-Mangel, kann die mäßige

Einnahme von Alkohol das Yang wärmen.

Ist ein Yin-Mangel in dieser Lebensphase dominant,

empfehlen sich Mineralwasser oder Birnensaft.


www.molprev.uni-kiel.de Die Idee der „Personalisierten Ernährung“ ist alt

Personalisierte Ernährung hat das Ziel auf der Grundlage

des individuellen Genoms, Ernährungsempfehlungen

auszusprechen, um das individuelle Erkrankungsrisiko zu

minimieren.

Dadurch soll das Erkrankungsrisiko Genotyp-abhängig

gezielt gesenkt werden. Gegenüber pauschalen

Ernährungsempfehlungen solle eine Personalisierte

Ernährung besser geeignet sein, Präventionsstrategien

frühzeitig einzuleiten und die Ressourcen des

Gesundheitssystems effektiver einzusetzen.


www.molprev.uni-kiel.de Das Konzept der „Personalisierten Ernährung“


www.molprev.uni-kiel.de Die Umsetzung der „Personalisierten Ernährung“

Der Kit



Personalisierter Lebens- und Ernährungsstil

Lab-on-the-Chip


www.molprev.uni-kiel.de Die Vision der „Personalisierten Ernährung“



Was ist „Personalisierte Ernährung“ und welche Bedeutung hat sie für die Vorbeugung von

ernährungsabhängigen Erkrankungen?

Personalisierte Ernährung hat das Ziel auf der Grundlage des individuellen Genoms, Empfehlungen

auszusprechen, um das individuelle Erkrankungsrisiko zu minimieren.

Das Konzept wird bereits von einer Reihe von Firmen umgesetzt. Derzeit ist jedoch der Vorteil – im Vergleich zu herkömmlichen Empfehlungen – kaum

erkennbar. Zukünftig dürften sich sinnvolle Konzepte für Hochrisikopersonen ergeben.



Sind „Funktionelle Lebensmittel“nützlich?


www.molprev.uni-kiel.de„Funktionelle Lebensmittel“ = Lebensmittel mit

Zusatznutzen

Die „funktionalisierte“ Margarine

enthält ein Gemisch von Phytosterolestern

senkt nachweislich den Cholesterinspiegel (LDL) bei 25 g Aufnahme pro Tag

Menschen mit Phytosterolämie (Gendefekt) dürfen die Margarine nicht verzehren (siehe

Beipackzettel!)

für Kinder ebenfalls ungeeignet

ca. 25 Millionen Entwicklungskosten

einige Phytosterolester waren/ sind (?) als Medikament gegen einen hohen Cholesterin-

spiegel bzw. gegen Prostatakarzinom zugelassen



Sind „Funktionelle Lebensmittel“nützlich?

Funktionelle Lebensmittel sind für bestimmte Personengruppen zur

Vorbeugung geeignet.

Eine klare Unterscheidung zwischen normalen Lebensmitteln und

„Funktionellen Lebensmitteln“ erscheint sinnvoll.

Der Stoffwechsel des Menschen toleriert sehr unterschiedliche „kultürliche“ Ernährungsformen.

Bevorzuge eine wasserreiche/ energiearme (5x/ Tag Obst und Gemüse) Kost mit hochwertigen Fetten (2x/ Woche fetten

Fisch).

Verausgabe 1500-2000 kcal/ Woche (z. B. jeden zweiten Tag Sport, Radfahrt zur Arbeit) durch gezielte Bewegung.

Übergewicht ist - neben der Unterernährung – das zentrale Ernährungsproblem weltweit.

Die Lösung des Problems durch FDH und LDD scheint einfach zu sein.



Zusammenfassung

Bei genauer Betrachtung des Übergewichtsproblems ergeben sich eine Vielzahl von Ursachen. Folgende ausgewählte

Ursachen wurden dargestellt:

Energiemangel während der Schwangerschaft erhöht das Übergewichtsrisiko der Kinder.

Das Wechselspiel zwischen den Genen und der Ernährung kann das individuelle Gesundheitsrisiko erklären.

„Personalisierten Ernährung“ ist ein sinnvolles Konzept für Hochrisikopersonen.

„Funktionelle Lebensmittel“ sind für bestimmte Personen-gruppen zur Vorbeugung geeignet.


www.molprev.uni-kiel.de Zusammenfassung



R e s t a u r a t i o nR e s t a u r a t i o nR e s t a u r a t i o nR e s t a u r a t i o n

D a s sD a s sD a s sD a s s ü ßü ßü ßü ß e Z e u g o h n e S a f t u n d K r a f t !e Z e u g o h n e S a f t u n d K r a f t !e Z e u g o h n e S a f t u n d K r a f t !e Z e u g o h n e S a f t u n d K r a f t !

E s h a t m i r a l l m e i n G e dE s h a t m i r a l l m e i n G e dE s h a t m i r a l l m e i n G e dE s h a t m i r a l l m e i n G e d ääää r m e r s c h l a f f t .r m e r s c h l a f f t .r m e r s c h l a f f t .r m e r s c h l a f f t .

E s r o c h , i c h w i l l d e s H e n k e r s s e i n ,E s r o c h , i c h w i l l d e s H e n k e r s s e i n ,E s r o c h , i c h w i l l d e s H e n k e r s s e i n ,E s r o c h , i c h w i l l d e s H e n k e r s s e i n ,

w i e l a u t e r w e l k e R o s e n u n d w i e l a u t e r w e l k e R o s e n u n d w i e l a u t e r w e l k e R o s e n u n d w i e l a u t e r w e l k e R o s e n u n d

K a m i l l e b lK a m i l l e b lK a m i l l e b lK a m i l l e b l üüüü m e l e i nm e l e i nm e l e i nm e l e i n ....

M i r w a r d g a n z M i r w a r d g a n z M i r w a r d g a n z M i r w a r d g a n z üüüü b e l , b e l , b e l , b e l , m a u s e r i gm a u s e r i gm a u s e r i gm a u s e r i g , d u m m ,, d u m m ,, d u m m ,, d u m m ,

i c h s a h m i c h s c h n e l l n a c h w a s i c h s a h m i c h s c h n e l l n a c h w a s i c h s a h m i c h s c h n e l l n a c h w a s i c h s a h m i c h s c h n e l l n a c h w a s

TTTT üüüü c h t i g e m u m ,c h t i g e m u m ,c h t i g e m u m ,c h t i g e m u m ,

l i e f i n d e n G a r t e n h i n t e r m H a u s ,l i e f i n d e n G a r t e n h i n t e r m H a u s ,l i e f i n d e n G a r t e n h i n t e r m H a u s ,l i e f i n d e n G a r t e n h i n t e r m H a u s ,

z o g e i n e n h e r z h a ft e n R e t t i c h a u s ,z o g e i n e n h e r z h a ft e n R e t t i c h a u s ,z o g e i n e n h e r z h a ft e n R e t t i c h a u s ,z o g e i n e n h e r z h a ft e n R e t t i c h a u s ,

Funktionelles Lebensmittel nach Mörike (1804-1875)

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