Fokus auf Postbiotikum von Saccharomyces cerevisiae
Nach den Präbiotika (unverdauliche Stoffe wie Ballaststoffe, die das Wachstum nützlicher Mikroorganismen im Magen-Darm-Trakt anregen), den Probiotika (lebende Mikroorganismen, die – wenn sie in ausreichender Menge aufgenommen werden – der Gesundheit des Wirts zugute kommen) und den Synbiotika (eine Kombination aus Prä- und Probiotika) finden nun auch die Postbiotika (nicht lebende Mikroorganismen und ihre Metabolite, die der Gesundheit des Wirts zugute kommen) zunehmend Beachtung.(1,2) Postbiotika unterstützen die Gesundheit, indem sie das Immunsystem regulieren und stärken, die Widerstandskraft gegen Infektionen erhöhen, die Darmgesundheit fördern und der Darmdysbiose (ungünstige Zusammensetzung des Darmmikrobioms) und der intestinalen Hyperpermeabilität (“Leaky Gut”) entgegenwirken.(3-5) Zudem enthalten Postbiotika viele Antioxidantien.Postbiotika können sowohl präventiv als auch therapeutisch eingesetzt werden. Bei gesunden Erwachsenen können Postbiotika das allgemeine Wohlbefinden verbessern, Magen-Darm-Beschwerden wie Verstopfung oder Durchfall lindern und die Widerstandsfähigkeit gegen Erkältungen und Grippe erhöhen.(6) Da Darmdysbiose, Immundysfunktion, (niedriggradige) Entzündungen, oxidativer Stress und eine erhöhte Darmpermeabilität (Leaky Gut) miteinander zusammenhängen und bei vielen chronischen (altersbedingten) Erkrankungen eine Rolle spielen (siehe Kasten), tragen Postbiotika möglicherweise zu einem gesunden bzw. gesünderen Altern bei.(7,8) Die Forschung zu Postbiotika steckt noch in den Kinderschuhen. Erst seit 2018 nimmt die Zahl der veröffentlichten wissenschaftlichen Studien über Postbiotika deutlich zu. Es braucht Zeit, um den Wirkungsbereich von (einzelnen) Postbiotika ausführlich zu ergründen. Man muss sich aber darüber im Klaren sein, dass die Ergebnisse der wissenschaftlichen Forschung nur für das untersuchte Postbiotikum gelten, das von hoher und gleichbleibender Qualität zu sein hat.(1) In diesem Artikel werden die gesundheitlichen Auswirkungen eines spezifischen Postbiotikums aus der Hefe Saccharomyces cerevisiae (EpiCor) erörtert, die bisher in präklinischen und klinischen Studien nachgewiesen wurden.
Definition: Was ist ein Postbiotikum?
Bis vor kurzem kursierten unterschiedliche Definitionen für Postbiotika.(1,9) Die ISAPP (International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics) hat Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen (darunter mikrobielle Physiologie, Gastroenterologie, Lebensmittelwissenschaft und Mikrobiologie) zusammengebracht, um einen Konsens zu erzielen.(1) Dies führte zu der folgenden Definition eines Postbiotikums: eine Zubereitung aus nicht lebenden Mikroorganismen und/oder ihren Bestandteilen mit gesundheitlichen Auswirkungen auf den Wirt. Postbiotika enthalten daher inaktive mikrobielle Zellen oder Zellkomponenten (mit bioaktiven Bestandteilen) – mit oder ohne Metabolite. Bioaktive Metabolite (auch Metabiotika genannt) in einem Postbiotikum werden von einem Bakterium oder einer Hefe durch anaerobe Fermentation von organischen Substanzen im Kulturmedium (Überstand) produziert. Nach ausreichender Vermehrung und Produktion von Metaboliten werden die Mikroorganismen inaktiviert oder abgetötet, häufig durch Hitzebehandlung. Anschließend wird das gesamte Bakterien- oder Hefefermentat getrocknet und für die Verwendung in Nahrungsergänzungsmitteln zu Pulver verarbeitet.Stammspezifische Wirkungen
Wie bei den Probiotika hängt die genaue Wirkung eines Postbiotikums von dem verwendeten Bakterien- oder Hefestamm und der Herstellungsmethode ab.(3,10) Die für Postbiotika verwendeten Mikroorganismenstämme können zuvor als probiotisch eingestuft worden sein (in der Regel aus den Bakteriengattungen Lactobacillus oder Bifidobacterium oder der Hefegattung Saccharomyces), aber das ist nicht notwendig. Mehrere Bakterienstämme von Akkermansia muciniphila, Faecalibacterium prausnitzii und Eubacterium hallii eignen sich ebenfalls für Postbiotika.(1,9) Sogar Spirulina aus der Alge Arthrospira platensis/maxima kann ein Postbiotikum sein, sofern alle Bedingungen erfüllt sind:(1,67)- Es wird ein spezieller Stamm verwendet.
- Die Produktionsmethode wird detailliert beschrieben.
- Die genaue Zusammensetzung des Präparats ist bekannt.
- Die Sicherheit des Präparats ist unbestritten.
- Die Mikroorganismen sind vollständig inaktiviert.
- Die Auswirkungen auf die Gesundheit wurden in präklinischen Studien und Studien am Menschen nachgewiesen.
Vorteile von Postbiotika
Präbiotika, Probiotika und Postbiotika sind sich in ihren gesundheitlichen Auswirkungen (weitgehend) ähnlich.(1,3) Da sie sich auch gegenseitig in ihrer Wirkung ergänzen und verstärken, können sie bei Bedarf auch in Kombination eingenommen werden.(1) Postbiotika haben gegenüber Präbiotika und Probiotika eine Reihe von Vorteilen:(1,3,4,6,8,10-12)- Stabilität und Haltbarkeit: Postbiotika sind stabiler und einfacher (ungekühlt) zu lagern und haben eine längere Haltbarkeit (bis zu 3 Jahre nach Produktionsdatum) als Probiotika mit lebenden Mikroorganismen.
- Metabolite: Bei Postbiotika werden günstige Stoffwechselprodukte (Metabolite) auf kontrollierte Weise außerhalb des Körpers gebildet, woraufhin die Bakterien oder Hefen inaktiviert werden. Die Metabolite sind sofort nach der Einnahme verfügbar. Dagegen vermehren sich die Mikroorganismen in Probiotika erst im Magen-Darm-Trakt und produzieren dort Stoffwechselprodukte, was ein individueller, weniger vorhersehbarer Prozess ist und Zeit beansprucht.
- Sicherheit: Postbiotika enthalten keine lebenden Mikroorganismen und sind für Säuglinge (mit unreifem Immun- und Verdauungssystem), ältere Menschen (mit Immunoseneszenz, einem altersbedingt weniger gut funktionierenden Immunsystem) und Menschen mit schwerer Immunschwäche und/oder schwerem Leaky-Gut-Syndrom aufgrund von Krankheit, Kontakt mit Schadstoffen oder Medikamenteneinnahme im Allgemeinen sicherer als Probiotika. Probiotika können – glücklicherweise nur in seltenen Fällen – eine Bakteriämie oder Fungämie verursachen. Bei Postbiotika ist dies ausgeschlossen. Es ist wichtig, dass ein Postbiotikum für die betreffende Zielgruppe nachweislich sicher ist.
- Nebenwirkungen: Bei manchen Menschen verursachen Ballaststoffe oder Probiotika Magen-Darm-Beschwerden wie Blähungen, Bauchschmerzen oder ein Völlegefühl. Postbiotika haben keine nennenswerten Nebenwirkungen.
- Dosis: Die wirksame Dosis vieler Präbiotika liegt bei mindestens 3-7 Gramm/Tag. Ein Postbiotikum kann bereits in einer Dosis von 500 mg/Tag wirksam sein.
| Das Darmmikrobiom hat einen wichtigen Einfluss auf das intestinale (und systemische) Immunsystem und umgekehrt. Bei einer Reihe von (altersbedingten) Erkrankungen spielen Darmdysbiose, erhöhte Durchlässigkeit der Darmschleimhaut, Immundysfunktion und oxidativer Stress im Krankheitsprozess eine Rolle. Dies ist beispielsweise bei Magen-Darm-Erkrankungen (darunter entzündliche Darmerkrankungen), Autoimmunerkrankungen (darunter rheumatoide Arthritis, Zöliakie, Schuppenflechte), Allergien (darunter Heuschnupfen, Nahrungsmittelallergie und Asthma), Stoffwechselerkrankungen (metabolisches Syndrom, Typ-2-Diabetes, Fettleibigkeit, nichtalkoholische Fettleber), Depressionen, neurodegenerativen Erkrankungen (darunter Alzheimer, Parkinson und Multiple Sklerose), Krebs (einschließlich Dickdarmkrebs) und Herz-Kreislauf-Erkrankungen der Fall.(3,9,13-15) Es gibt auch starke Hinweise darauf, dass eine Darmdysbiose und eine Immundysfunktion die Wahrscheinlichkeit eines schweren Verlaufs von COVID-19 und des Post-COVID-Syndroms (früher auch Long COVID genannt) erhöhen.(16-18) Postbiotika haben möglicherweise einen Einfluss auf den Ausbruch und Verlauf dieser Erkrankungen.(3,4,9,13,14,19-27,66) |
Postbiotikum von Saccharomyces cerevisiae
Die einzellige Hefe Saccharomyces cerevisiae (Bäcker- oder Bierhefe) wird seit langem für die Herstellung von fermentierten Lebensmitteln wie Wein, Bier, Apfelwein, Sake und Brot verwendet. Die Hefe kann auch für die Gesundheit von Vorteil sein.(28) Verschiedene Stämme von Saccharomyces cerevisiae sind als Probiotika eingestuft und haben unter anderem immunstärkende, immunmodulierende, entzündungshemmende, antimikrobielle und antioxidative Eigenschaften, liefern Nährstoffe und stärken das Darmepithel.(29-31) Bestimmte Stämme von Saccharomyces cerevisiae werden auch für die Herstellung von Postbiotika verwendet.EpiCor, im Folgenden als (getrocknetes) Hefefermentat bezeichnet, ist ein patentiertes Postbiotikum aus (gentechnisch unveränderten) Saccharomyces cerevisiae, das den US-amerikanischen GRAS-Status (Generally Recognised as Safe) hat und pH- und hitzestabil ist.(32) Neben den nicht-lebenden Hefezellen enthält das getrocknete Hefefermentat unter anderem Proteine, Peptide, Antioxidantien, B-Vitamine, Mineralstoffe, Fettsäuren, Polyphenole (darunter Resveratrol), Phospholipide, organische Säuren, lösliche und unlösliche Ballaststoffe, Nukleotide, Sterole, Polysaccharide (beta-1,3/1,6-Glucane) und Mannane (Polymere der Mannose) in einer einzigartigen, konstanten Zusammensetzung.(2,33-37) In Humanstudien mit diesem Hefefermentat wurde immer eine Tagesdosis von 500 mg verwendet.
Humanstudien mit getrocknetem Hefefermentat
Arbeitnehmer weniger krank durch Hefefermentat
In einer US-amerikanischen Produktionsstätte, die ein gesundheitsförderndes Hefefermentat für die Viehhaltung herstellt, wurde nach Jahrzehnten festgestellt, dass Mitarbeiter, die mit dem Hefefermentat arbeiteten und vermutlich einen Teil des Hefefermentats durch Ingestion oder Inhalation aufnahmen, gesünder zu sein schienen, sich seltener krank meldeten und deutlich seltener an Grippe erkrankten als Mitarbeiter, die in anderen Bereichen des Unternehmens tätig waren.(19,38) Dies führte zu einer Untersuchung des Blutes und Speichels beider Mitarbeitergruppen, die zeigte, dass die Exposition gegenüber dem Hefefermentat positive Auswirkungen auf das antioxidative System und das Immunsystem hatte.(38) Eine langfristige Exposition gegenüber dem Hefefermentat führte unter anderem zu einer erhöhten Aktivität von NK-Zellen (natürliche Killerzellen sind beispielsweise wichtig für die Bekämpfung von Krebs und Virusinfektionen), zu höheren Werten des Antioxidans Glutathion in den roten Blutkörperchen und zu mehr IgA (Immunglobulin A) im Speichel. Dabei war die antioxidative Aktivität im Blut höher und die phagozytische Aktivität der Makrophagen größer. Die Immunzellen waren (ex vivo) besser in der Lage, Tumorzellen und virusinfizierte Zellen abzutöten und die E. coli-Bakterien (Escherichia coli) zu bekämpfen. Diese Befunde führten zur Entwicklung von EpiCor.(38)Atemwegsinfektionen
Besonders im Herbst und Winter sind die Menschen anfälliger für Atemwegsinfektionen wie Grippe und Erkältungen. Zwei Humanstudien deuten darauf hin, dass Hefefermentat die Resistenz gegen Grippe und Erkältungen bei gesunden Menschen erhöht, unabhängig davon, ob sie gegen Grippe geimpft sind oder nicht.(36,39) In einer placebokontrollierten Humanstudie (116 gesunde Erwachsene, 18-76 Jahre) verringerte die Einnahme von Hefefermentat (500 mg/Tag über 12 Wochen im Winter 2006-2007) im Vergleich zu Placebo signifikant das Auftreten und die Dauer (von durchschnittlich 5 auf 4 Tage) von Erkältungs- und Grippesymptomen bei Erwachsenen, die kurz zuvor gegen Grippe geimpft worden waren.(39) Zu diesem Schluss kamen die Forscher auf der Grundlage von Bluttests, einer körperlichen Untersuchung im Krankenhaus und einem standardisierten Fragebogen, den die Teilnehmer täglich ausfüllten und der Fragen zum Auftreten und zur Schwere von Grippe- und Erkältungssymptomen enthielt (Kopfschmerzen, allgemeine Schmerzen, Müdigkeit, Schwäche, verstopfte Nase, laufende Nase, Halsschmerzen, Husten, Heiserkeit, Engegefühl in der Brust, Schüttelfrost, Fieber) Die Studie wurde mit 116 gesunden Erwachsenen (18-76 Jahre) wiederholt, die nicht geimpft worden waren.(36) Die Supplementierung mit dem Postbiotikum führte zu einer signifikanten Verringerung des Auftretens von Grippe- und Erkältungssymptomen und zu einer (nicht signifikanten) Verkürzung der Dauer der Symptome (von durchschnittlich 4,25 auf 3,59 Tage).(36) Das Postbiotikum hatte in beiden Studien keine signifikanten Nebenwirkungen. Das Postbiotikum aus Saccharomyces cerevisiae trägt möglicherweise auch dazu bei, die Resistenz gegen COVID-19 zu erhöhen.(40)Heuschnupfen
Die allergische Rhinitis (oder Rhinokonjunktivitis) ist eine IgE-mediierte Reizung/Entzündung der Schleimhäute von Augen, Nase, Mund und Rachen aufgrund einer allergischen Reaktion auf die Pollen einiger blühender Gräser, Pflanzen oder Bäume. IgE wird normalerweise produziert, um (unter anderem) Parasiten wie Würmer zu bekämpfen. Bei einer Allergie produzieren Plasmazellen IgE gegen harmlose Substanzen (Allergene) wie Pollen. In den Niederlanden zum Beispiel leiden jedes Jahr zwischen 800.000 und 1,5 Millionen Menschen an allergischer Rhinitis/Rhinokonjunktivitis. Häufige Beschwerden, die einzeln oder in Kombination auftreten können, sind eine verstopfte Nase, eine laufende und/oder juckende Nase, Niesanfälle, juckende und/oder tränende Augen, trockener Hals, Hustenreiz, Druckgefühl im Kopf- oder Stirnbereich, Engegefühl in der Brust, Müdigkeit und ein Fiebergefühl. Heuschnupfen wirkt sich negativ auf die Lebensqualität aus, kann Schlafprobleme verursachen und die Produktivität bei der Arbeit und in der Schule verringern.Während der Pollensaison wurde in einer placebokontrollierten Studie an 96 Erwachsenen mit nachgewiesener Pollenallergie untersucht, ob Hefefermentat (500 mg/Tag über 12 Wochen) die Symptome verringern kann.(41) Die Supplementierung mit Hefefermentat führte im Vergleich zu Placebo zu einer Verringerung der Heuschnupfensymptome, insbesondere der verstopften Nase (signifikante Verringerung der Schwere und Dauer), der laufenden Nase (signifikante Verringerung der Schwere) und der tränenden Augen (signifikante Verringerung der Dauer). Der Gebrauch von Medikamenten ging in der Hefefermentat-Gruppe deutlich zurück. Darüber hinaus verbesserte sich die krankheitsbezogene Lebensqualität (gemessen mit dem RQLQ, Rhinoconjunctivitis Quality of Life Questionnaire) in Bezug auf die Nasenbeschwerden und die Irritationsneigung signifikant. Eine verstopfte Nase ist eine der häufigsten Beschwerden bei Heuschnupfen. Im Durchschnitt dauerte die Nasenobstruktion in der Hefefermentat-Gruppe 16,5 Tage, in der Placebogruppe dagegen 29 Tage. Die Supplementierung mit Hefefermentat führte auch zu einem signifikanten Anstieg des sIgA-Spiegels (sekretorisches IgA) im Speichel und zu einem Rückgang der Lymphozyten und Eosinophilen im Nasenschleim.(41) Es ist denkbar, dass die beobachtete Linderung der Symptome teilweise auf die mit IgE konkurrierende Bindung von (allergenspezifischem) sIgA an IgE-Epitope (Stellen auf dem Allergen, die von IgE erkannt werden) von Pollenallergenen zurückzuführen ist, wodurch die Schwere der allergischen Reaktion abnimmt.(42,43) Das von den Schleimhäuten sezernierte sIgA sorgt für Immuntoleranz gegenüber harmlosen Nahrungsmittel- und Umweltantigenen und die Eliminierung von Krankheitserregern, beeinflusst die Zusammensetzung des Darmmikrobioms und kann die Entzündungsreaktion auf Krankheitserreger und Allergene dämpfen.(44,45) Das sekretorische IgA im Speichel stammt von den B-Zellen in den Speicheldrüsen. Bei Menschen mit allergischer Rhinitis (oder anderen Allergien) ist die Produktion von sIgA wahrscheinlich unzureichend.(43,46)
Obstipation
Eine belgische placebokontrollierte Pilotstudie umfasste 80 gesunde Erwachsene (67 Frauen und 13 Männer im Alter zwischen 18 und 70 Jahren) mit mäßiger oder schwerer Verstopfung und zusätzlichen Magen-Darm-Beschwerden wie Dyspepsie und/oder Völlegefühl, Blähungen und Bauchschmerzen.(2) Die Teilnehmer litten an funktioneller Verstopfung, also einer Verstopfung, die nicht auf eine Grunderkrankung zurückzuführen war. Die durchschnittliche Stuhlgangshäufigkeit betrug in den vorausgegangenen 3 Monaten 2-5 Mal pro Woche. Ziel der Studie war es, festzustellen, ob eine Supplementierung mit Hefefermentat (500 mg/Tag über einen Zeitraum von 6 Wochen) einen signifikanten Einfluss auf die gesundheitlichen Beschwerden und die Lebensqualität hat. Die während der Studie entnommenen Stuhlproben sollten zeigen, ob sich die Zusammensetzung des Darmmikrobioms durch die Intervention veränderte. Frühere Studien hatten gezeigt, dass eine Darmdysbiose zum Auftreten und Fortbestehen von Verstopfungen beiträgt, aber auch, dass eine Verstopfung die Darmdysbiose fördert.(2,47,48)Die Supplementierung mit Hefefermentat führte häufig schon innerhalb von 2 Wochen zu einer signifikanten Verbesserung der Stuhlgangshäufigkeit und der Stuhlstruktur, einem Rückgang zusätzlicher Magen-Darm-Beschwerden und einer Verbesserung der (verstopfungsbedingten) Lebensqualität und allgemeiner Stressbeschwerden. Auch verbesserte sich die Zusammensetzung des Darmmikrobioms, wobei es unter anderem bei Probanden mit schwerer Verstopfung zu einer signifikanten Zunahme von Bacteroides- und Prevotella-Arten kam. In dieser Gruppe nahm auch der Anteil von Anaerostipes zu, einer Bakteriengattung, die viel Buttersäure (Butyrat) produziert.(2,49) Bei Probanden mit mäßiger Verstopfung nahm die Menge an Akkermansia muciniphila, einem kommensalen Bakterium, das eine gesunde Darmfunktion und Darmbarrierefunktion fördert, entzündungshemmend wirkt und mit verschiedenen Krankheiten (einschließlich Fettleibigkeit, Diabetes Typ 1 und 2, Fettleber, entzündlichen Darmerkrankungen und verschiedenen Krebsarten) in umgekehrtem Zusammenhang steht, sogar zu.(50,51) Außerdem verringerte sich die Menge an Blautia- und Roseburia-Bakterien bei Probanden mit mäßiger Verstopfung signifikant. Diese beiden Bakteriengruppen sind bei Menschen mit RDS (Reizdarmsyndrom) und RDS-O (obstipations-prädominantes Reizdarmsyndrom) häufig erhöht und können Magen-Darm-Beschwerden wie Dyspepsie fördern.(2,52) Es ist unklar, ob das Hefefermentat die Verstopfung und andere Beschwerden reduziert, indem es das Darmmikrobiom beeinflusst, oder ob das Hefefermentat die Darmpassage verbessert und beschleunigt (möglicherweise induziert durch Butyrat und Hefemetabolite) und dadurch die Zusammensetzung des Darmmikrobioms zugunsten von Mikroben verbessert, die besser an eine schnellere Darmpassage angepasst sind.(2)
Immunmodulation und antioxidative Kapazität
Eine placebokontrollierte Crossover-Studie mit 12 gesunden Erwachsenen (18-55 Jahre) untersuchte die direkten Auswirkungen einer Einzeldosis getrocknetes Hefefermentat (500 mg) im Vergleich zu Placebo auf Immunzellen, Zytokine und Antioxidantien im Blut, die 1 und 2 Stunden nach Einnahme des Hefefermentats gemessen wurden.(53) Im Vergleich zu Placebo führte die Supplementierung mit dem Hefefermentat nach 2 Stunden zu einem signifikanten Anstieg der antioxidativen Kapazität im Serum. Darüber hinaus bewirkte das Hefefermentat bereits nach 1 Stunde eine Aktivierung von T-Zellen und NK-Zellen (Zunahme des zytotoxischen Potenzials) und eine vorübergehende Abnahme ihrer Anzahl im Blut (insbesondere der T-Zellen), was darauf hindeutet, dass das Hefefermentat die (periphere) Immunüberwachung verstärkte. Die Immunüberwachung peripherer Gewebe durch Immunzellen (T- und NK-Zellen) zielt darauf ab, virusinfizierte Zellen, Krankheitserreger/Mikroorganismen, geschädigte Zellen und Krebszellen zu erkennen und zu beseitigen. Die Verbesserung der Immunüberwachung erhöht die Fähigkeit des Körpers, sich gegen Krebs, akute und chronische Infektionen und Erkrankungen zu schützen, die durch eine hohe Viruslast möglicherweise begünstigt werden (Autoimmunerkrankungen, Krebs, chronisches Erschöpfungssyndrom) und wirkt sich positiv auf die Gewebequalität aus. Zudem war der Serumspiegel von Interferon-gamma nach 1 Stunde signifikant erhöht.(53) Dieses Zytokin ist für eine wirksame angeborene und erworbene Immunantwort auf Virusinfektionen und einige bakterielle und parasitäre Infektionen unerlässlich. Darüber hinaus hat Interferon-gamma krebshemmende Eigenschaften und kann Allergien hemmen.(52,54,55) Man nimmt an, dass Interferon-gamma ein wichtiger Regulator des Entzündungsprozesses ist und verhindert, dass dieser außer Kontrolle gerät.(59) Interferon-gamma wird hauptsächlich von NK-Zellen und bestimmten T-Zellen produziert.Allgemeiner Gesundheitszustand
Um einen Eindruck von der Wirkung des getrockneten Hefefermentats auf den allgemeinen Gesundheitszustand zu erhalten, wurde eine Pilotstudie mit 25 gesunden Erwachsenen (18-43 Jahre) durchgeführt.(37) Die Probanden nahmen während der Heuschnupfensaison 5 Wochen lang Hefefermentat (500 mg/Tag) oder Placebo ein. Die Supplementierung mit Hefefermentat führte zu einem signifikanten Anstieg des Hämatokrits (prozentualer Anteil des Blutvolumens, der von den roten Blutkörperchen eingenommen wird) innerhalb der normalen Werte, wodurch das Blut mehr Sauerstoff transportieren kann. Die Anzahl der roten Blutkörperchen nahm nicht zu, wohl aber ihre Größe und ihr Hämoglobingehalt. Außerdem stieg der Gehalt an sIgA im Speichel bei denjenigen Personen signifikant an, die auf Ansuchen weitere 8 Wochen lang Hefefermentat eingenommen hatten. Probanden, die normalerweise unter allergischer Rhinitis litten, zeigten während der Einnahme von Hefefermentat keine allergischen Symptome, wohl aber während der Einnahme von Placebo oder nach dem Absetzen des Hefefermentats am Ende der Studie. In der Placebogruppe ging der Heuschnupfen mit erhöhten IgE-Serumspiegeln und verringerten sIgA-Werten im Speichel einher. Bei Probanden mit einem Serumspiegel des Entzündungsmarkers CRP (C-reaktives Protein) von über 0,6 mg/l sank dieser in der Hefefermentat-Gruppe auf unter 0,4 mg/l, während er in der Placebogruppe unverändert blieb. Nur in der Hefefermentat-Gruppe stieg der Serumspiegel des stark entzündungshemmenden IL-10 (Interleukin-10) leicht an. Schließlich war die Einnahme von Hefefermentat mit einer signifikanten Verringerung von leichten Gesundheitsproblemen wie schlechtem Zahnfleisch, Kopfschmerzen, Sodbrennen, Verstopfung und Hautreizungen verbunden.(37)Entzündungshemmung
In einer kombinierten In-vitro- und In-vivo-Studie wurde die entzündungshemmende Aktivität von Hefefermentat (500 mg in 5 ml isotonischer Kochsalzlösung) bestimmt.(35) An den Innenseiten beider Unterarme von 12 gesunden Freiwilligen wurde mit einer sehr niedrigen Histamin-Dosis eine leichte akute Entzündungsreaktion ausgelöst. Der erhöhte mikrovaskuläre Blutfluss in der Haut wurde mit einem Laser-Doppler-Gerät genau gemessen. Dann wurde Hefefermentat (gelöst in isotonischer Kochsalzlösung) auf den einen Unterarm und Placebo (isotonische Kochsalzlösung) auf den anderen Unterarm aufgetragen; dies wurde später umgekehrt (Crossover-Versuch). Im Vergleich zu Placebo reduzierte das Hefefermentat signifikant die Entzündungsreaktion und die subjektive Bewertung der Hautreizung. Das Laser-Doppler-Gerät registrierte, dass der maximale mikrovaskuläre Blutfluss geringer war und früher einsetzte als bei Placebo und dass sich der Blutfluss schneller normalisierte. Dies deutet auf eine entzündungshemmende Wirkung des Hefefermentats hin, wobei die akute Entzündung auch schneller beendet wird (Resolution, Auflösungs- und Beendigungsphase). Das Abklingen einer akuten Entzündung ist wichtig, um sicherzustellen, dass sich das Gewebe richtig regenerieren kann, und um zu verhindern, dass eine Entzündung chronisch wird. Die Forscher erwarten auch eine entzündungshemmende Wirkung des Hefefermentats, wenn es nach der oralen Aufnahme mit der Darmschleimhaut in Kontakt kommt.(35)Die In-vitro-Studie zeigte, dass Neutrophile, die bei akuten Entzündungen durch Traumata oder Infektionen eine wichtige Rolle spielen, als Reaktion auf einen entzündungsfördernden Stimulus (oxidativer Stress) weniger freie Radikale produzierten, wenn sie mit Hefefermentat vorbehandelt waren. Außerdem verringerte die Vorbehandlung mit Hefefermentat die Migration von Neutrophilen zum chemotaktischen Entzündungsmediator LTB4 (Leukotrien-B4). LTB4 lockt Neutrophile an den Ort einer Infektion oder Schädigung. Die In-vitro-Ergebnisse deuten darauf hin, dass Hefefermentat bei akuten und möglicherweise auch chronischen Entzündungen eine entzündungshemmende Wirkung hat.(35)
Präklinische Studien mit getrocknetem Hefefermentat
Hefefermentat reich an Antioxidantien
Die starke antioxidative Wirkung von Hefefermentat wurde in drei verschiedenen, sich ergänzenden Tests nachgewiesen: ORAC (oxygen radical absorbance capacity)-Assay, CAP-e (cell-based antioxidant protection in an erythrocyte model) und ROS-PMN (reactive oxygen species formation in polymorphonuclear cells).(57) Der ORAC Assay ist ein weit verbreiteter (chemischer) Test, der die antioxidative Kapazität eines Lebensmittels oder Nahrungsergänzungsmittels auf einfache Weise quantifiziert, was in der Regel zu einer linearen Dosis-Wirkungsbeziehung führt. CAP-e und ROS-PMN sind zellbasierte Tests, die die (komplexen) Wirkungen in lebenden Zellen zeigen und ein qualitatives Bild der antioxidativen Aktivität des Testprodukts vermitteln. Ein Lebensmittel oder ein Nahrungsergänzungsmittel kann einen hohen ORAC-Wert aufweisen, während die Ergebnisse in den CAP-e- und ROS-PMN-Tests enttäuschend ausfallen können. Hefefermentat schnitt in allen drei Tests gut ab.(57)Hefefermentat hat einen hohen ORAC-Wert (61.400 Mikromol Trolox-Äquivalente (TE) pro 100 Gramm). Im CAP-e-Test wurde gezeigt, dass Antioxidantien aus Hefefermentat von den roten Blutkörperchen aufgenommen werden und sie vor oxidativen Schäden schützen (Dosis-Wirkungs-Effekt). Dies ist wichtig, weil die roten Blutkörperchen beim Schutz des Blutes vor oxidativem Stress eine wichtige Rolle spielen. Der ROS-PMN-Test zeigte die immunmodulatorische Wirkung von Hefefermentat in Entzündungszellen (polymorphkernigen Leukozyten) sowie die antioxidative Aktivität von Hefefermentat.(57)
Immunmodulation und Entzündungshemmung
In einem Tiermodell für akute Entzündungen, die durch Carrageenan ausgelöst werden, führte eine präventive orale Supplementierung mit getrocknetem Hefefermentat (14 Tage lang vor der Verabreichung von Carrageenan) im Vergleich zur Kontrollgruppe zu einer signifikant geringeren Schwellung (Ödem) nach 1, 2, 3, 6, 12 und 24 Stunden.(58) Die Forscher stellten um mehr als 50 % geringere Schwellungen fest, und die Blutspiegel des entzündungsfördernden Prostaglandins PGE2 waren um 25 % niedriger als in der Kontrollgruppe. PGE2 spielt eine wichtige Rolle bei Entzündungen, Infektionen, Allergien und Autoimmunkrankheiten. Auch der Spiegel des Nervenwachstumsfaktors NGF (nerve growth factor), der mit Unbehagen, (chronischen) Entzündungen und Schmerzen in Verbindung gebracht wird, war um 22 % niedriger als in der Kontrollgruppe.In einem Tiermodell für Autoimmunarthritis wurde die Hälfte der Versuchstiere 4 Wochen lang mit dem Hefefermentat behandelt, nachdem die Autoimmunerkrankung mit Kollagen Typ 2 ausgelöst worden war.(58) Im Vergleich zur Kontrollgruppe hatte die Postbiotikum-Gruppe ab dem 18. Tag der Supplementierung eine signifikant weniger schwere Arthritis, eine weniger starke Autoimmunreaktion (niedrigerer Titer der Autoantikörper) auf Kollagen Typ 2 und einen niedrigeren Blutspiegel des proinflammatorischen Interferon-gamma (IFN-gamma). Eine Dysregulation der Interferon-gamma-Synthese wird mit chronischen Entzündungs- und Autoimmunerkrankungen assoziiert.(58,59)
Mehrere In-vitro-Studien haben gezeigt, dass Hefefermentat signifikante antioxidative und entzündungshemmende Wirkungen hat, Zellen des angeborenen und erworbenen Immunsystems (insbesondere NK-Zellen und B-Zellen) aktiviert und unter anderem bei Virusinfektionen zu einer effektiven, ausgewogenen Immunantwort beitragen kann.(19) Der in zwei Humanstudien beobachtete Anstieg von sIgA im Speichel könnte auch auf eine direkte Aktivierung von B-Zellen durch Hefefermentat zurückzuführen sein.(19,37,41)
Günstige Beeinflussung des Darmmikrobioms
Die langfristige Einnahme von getrocknetem Hefefermentat hat wahrscheinlich eine positive Wirkung auf die Zusammensetzung des Darmmikrobioms. Dies ist das Ergebnis einer In-vitro-Studie mit dem Magen-Darm-Simulator SHIME (Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem).(60) SHIME ist ein gut validiertes In-vitro-System zur Untersuchung der Verdauung und des mikrobiellen Ökosystems des Darms. Hefefermentat wurde hauptsächlich vom Mikrobiom im Dickdarm verarbeitet, was zu einer Vermehrung nützlicher Symbionten einschließlich Laktobazillen und Bifidobakterien, einer Abnahme potenzieller Pathogene, einer Zunahme der Anheftung von Laktobazillen an Darmepithelzellen und einer Zunahme der Produktion von kurzkettigen Fettsäuren durch Symbionten, insbesondere Butyrat, führte. Butyrat ist ein Brennstoff für das Darmepithel, hat unter anderem immunmodulatorische und krebshemmende Eigenschaften, verbessert die Barrierefunktion des Darms und kann durch die Verbesserung der Darmperistaltik einer Verstopfung entgegenwirken.(3,48,60,65) Die mikrobielle Vielfalt nahm ebenfalls zu. Mit Zellkulturen von Caco-2-Zellen (Darmepithelzellen) und THP1-Zellen (Monozyten) zeigten die Forscher in Kombination mit SHIMA, dass Hefefermentat eine (in vitro) entzündungshemmende Wirkung hat und die Synthese der proinflammatorischen Zytokine IL-8 und TNF-alpha verringert. Die Forscher mutmaßten, dass Hefefermentat bei der Bekämpfung entzündlicher Darmerkrankungen helfen könnte.(60)Prävention von Hitzestress-Komplikationen wie der intestinalen Hyperpermeabilität
Hitzestress durch extreme Umgebungstemperaturen verursacht gesundheitliche Probleme und kann tödlich sein. Zwei Tierstudien haben gezeigt, dass die vorbeugende Einnahme von Hefefermentat Komplikationen durch Hitzestress verhindert.(34,61) In der ersten Tierstudie konnte die präventive Supplementierung mit Hefefermentat verhindern, dass Hitzestress schwerwiegende morphologische Veränderungen der Darmschleimhaut (Abflachung der Darmzotten, Abnahme der Gesamtdicke der Darmschleimhaut) verursachte und den Serumspiegel von LPS (Lipopolysaccharid, ein bakterielles Toxin) aufgrund der intestinalen Hyperpermeabilität stark erhöhte.(34) Ein hoher LPS-Serumspiegel (Endotoxämie) und ein möglicher Austritt von Verdauungsenzymen aufgrund einer erhöhten Darmdurchlässigkeit können im schlimmsten Fall eine schwere systemische Entzündung verursachen und zu einer ausgedehnten intravaskulären Gerinnung, Gewebsnekrose und Multiorganversagen führen.(34,62,63)Darüber hinaus bot das Hefefermentat einen vollständigen Schutz vor der durch Hitzestress verursachten Schädigung und Alterung der roten Blutkörperchen und dem durch Hitzestress verursachten Anstieg der Leukozyten im Blut.
Hitzestress schwächt die Tight Junctions zwischen den Darmepithelzellen, führt zum Verlust von Paneth-Zellen (die antimikrobielle Wirkstoffe absondern und die Erneuerung der Epithelzellen unterstützen) und Goblet-Zellen (Schleimbecherzellen, die für die Qualität der Schleimschicht wichtig sind) und verursacht eine Darmdysbiose (mit einer Zunahme von Pathogenen und einer Abnahme von Symbionten) und ein proinflammatorisches Darmmikrobiom.(61) Die zweite Tierstudie derselben Forschungsgruppe zeigte, dass eine präventive Supplementierung mit Hefefermentat die Darmbarrierefunktion unter Hitzestress sicherstellt, daneben den Verlust von Paneth- und Goblet-Zellen verhindert, einer durch Hitzestress verursachten Darmdysbiose vorbeugt und die Menge der Butyrat produzierenden Symbionten erhöht.(61,64) Die Forscher erwarten, dass das Hefefermentat auch vor Hitzestress durch extreme körperliche Aktivität schützen kann.(34)
Sicherheit von Hefefermentat
Fermentationsprodukte von S. cerevisiae werden seit Hunderten von Jahren konsumiert und gelten als sehr sichere Lebensmittel (oder medizinische Präparate).(28,33,36) Das in diesem Artikel beschriebene getrocknete Hefefermentat (EpiCor) ist in der (auch langfristigen) Anwendung definitiv sicher.(33) Der NOAEL-Wert (No Observed Adverse Effect Level) des Hefefermentats liegt bei 800 mg pro Kilogramm Körpergewicht und Tag, wie in einer einjährigen Toxizitätsstudie festgestellt wurde, während die normale Tagesdosis nur 500 mg beträgt. Der NOAEL stellt die höchste Konzentration oder Menge einer Substanz dar, bei der in einer exponierten Population keine beobachtbaren schädlichen Wirkungen auftreten. Hefefermentat hat keinen Einfluss auf die Cytochrom-P450-Enzyme CYP1A2 und CYP3A4, so dass es nicht mit Medikamenten interagiert, die durch diese Enzyme umgewandelt werden.(33)Das Hefefermentat kann den Blutdruck leicht senken. In einer Humanstudie führte die Supplementierung mit Hefefermentat (500 mg/Tag über einen Zeitraum von 12 Wochen) zu einer signifikanten Senkung des systolischen (-4 mmHg) und diastolischen (-3 mmHg) Blutdrucks.(36)
Literaturverweise
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