von CAROLIN SAGE
Viele Ernährungsstudien basieren auf Ernährungsprotokollen, in denen die Teilnehmenden über Tage oder Wochen notieren, was sie gegessen haben. Diese Protokolle dienen als Grundlage dafür, Zusammenhänge zwischen der Ernährung und dem Gewicht von Menschen oder eventuell auftretenden Erkrankungen festzustellen. Auf diese Weise kann man mit einem überschaubaren Aufwand eine große Zahl von Menschen bei ihrer Ernährung „beobachten“ und wichtige Zusammenhänge erkennen. Die sogenannten Beobachtungsstudien haben jedoch eine Schwachstelle: Forschende können anhand eines Ernährungstagebuchs nicht hundertprozentig sicher sein, dass die Angaben im Protokoll auch wirklich stimmen.
Essen Studienteilnehmende in einer Kantine oder im Restaurant, ist das Protokoll oft ungenau. Manchmal wird auch vergessen, den kleinen Snack, der in der Eile gegessen wurde, ins Protokoll einzutragen. Andere schummeln und tragen Vollkorn anstatt Weißmehl ein oder machen ihre Kuchen-Portionen kleiner, als sie tatsächlich waren. Dabei wollen sie die Studienergebnisse nicht unbedingt bewusst verfälschen, sondern machen ihre Angaben aufgrund einer vermuteten sozialen Erwünschtheit. Die Folge dieses sogenannten Social Desirability Bias ist ein verzerrtes Ernährungsprotokoll. Darin steht dann eher, was die Forschenden vermeintlich gut finden und nicht, was die Teilnehmenden wirklich gegessen und getrunken haben.
Objektive Biomarker
Für die Wissenschaft ist dieses Verhalten problematisch, weil es die Datengrundlage verfälschen kann. Um mehr Sicherheit zu gewinnen, rücken objektivere Methoden für moderne Ernährungsstudien zunehmend in den Fokus. Anhand der Analyse von Biomarkern in Körperflüssigkeiten können Forschende messen, welche Inhaltsstoffe Versuchspersonen zu sich genommen haben. Am Max Rubner-Institut (MRI) in Karlsruhe hat die Nachwuchsgruppe um Carina Mack eine Methode einwickelt, die sich „Zuckerprofiling“ nennt. Aus Urin, Blut oder Speichel können die Forschenden allerlei Substanzen aus der Stoffklasse der Zucker analysieren.
„Wir können momentan circa 80 verschiedene Zuckermoleküle nachweisen. Etwa die Hälfte davon können wir auch in ihrer Menge exakt bestimmen“, sagt Carina Mack. Darunter sind Zucker wie Glucose, Fructose oder Lactose, aber auch viele andere Zuckerabkömmlinge: Zuckeralkohole wie Erythrit oder Xylit etwa, die als Zuckeraustauschstoffe verwendet werden (um Süßstoffe und Zucker-Ersatz aus dem Labor geht es im letzten Teil dieser Zucker-Serie), sowie Zuckersäuren und Aminozucker, die wir über die Ernährung zu uns nehmen oder die im Körper während des Stoffwechsels entstehen können.
Das Zuckerprofiling dient jedoch nicht nur der Identifikation objektiver Biomarker, sondern eröffnet darüber hinaus vielfältige Anwendungsmöglichkeiten – etwa in der Qualitätskontrolle von Lebensmitteln oder in der Forschung zu ernährungsbedingten Erkrankungen. Für die Analyse verwendet das MRI-Team eine Methode, die aus dem Bereich der sogenannten Metabolomics stammt: einem Forschungsbereich, in dem Stoffwechselprodukte (Metabolite) analysiert werden. Mit unterschiedlichen chemisch-analytischen Methoden versucht man dabei, so viele unterschiedliche Metaboliten wie möglich zu erfassen. Die Gruppe von Carina Mack verwendet eine kombinierte Methode aus Gaschromatographie (GC) und Massenspektronomie (MS). Bei diesem Prozess trennen sich im ersten Schritt die Bestandteile zum Beispiel einer Urin-Probe durch die Chromatographie in einzelne Substanzen auf. Anschließend werden die aufgetrennten Bestandteile automatisch in ein zweites Gerät geleitet, das sie massenspektrometrisch sowohl identifiziert als auch quantifiziert.
