Kurzbeschreibung

Unter Ballaststoffen werden Bestandteile pflanzlicher Nahrung verstanden, die von den körpereigenen Enzymen des Menschen nicht abgebaut werden. Es handelt sich, abgesehen von Lignin, um unverdauliche Kohlenhydrate welche im Dünndarm nicht resorbiert werden und somit in den Dickdarm gelangen. Ebenfalls ausgenommen von der Unverdaulichkeit sind Präbiotika, welche abgebaut zu kurzkettigen Fettsäuren, von der Darmschleimhaut aufgenommen werden können. Ballaststoffe werden nach der Löslichkeit in Wasser in lösliche und unlösliche unterteilt. Zu den löslichen Ballaststoffen, welche sich aus pflanzlichen Zellen herauslösen lassen, zählen die überwiegend bakteriell abbaubaren Polysaccharide (auch Vielfachzucker genannt) wie Pektine.

In Wasser unlöslich sind die Zellwandbestandteile, die den größeren Teil der mit der Nahrung aufgenommenen Ballaststoffe ausmachen. Diese bakteriell wenig abbaubaren Polysaccharide wie Hemicellulosen und Cellulosen lösen sich erst in saurem oder alkalischem Milieu und weisen eine deutlich höhere Quellfähigkeit und Wasserbindungskapazität auf. Lignin, der “Holzstoff”, erweist sich auch hier hinsichtlich der Löslichkeit als resistent.

Weiterhin gehören nicht verdauliche Oligosaccharide (Mehrfachzucker) wie Oligofructosen oder die Oligosaccharide der Raffinosefamile dazu. Auch die durch Amylasen nicht spaltbare Stärke (resistente Stärke) zählt zu den Ballaststoffen.

Unter den Ballaststoffen stellen die Cellulosen die am häufigsten auftretende organische Verbindung in der Biosphäre dar.

Offizieller Name

Ballaststoffe

Andere Namen

Nahrungsfasern, engl. dietary fiber

Eigenschaften

wasser- und fettlöslich

Vorkommen

Getreide, Obst, Gemüse, Hülsenfrüchte, Saaten, Nüsse, Algen, Pilze

Grundfunktionen

Volumenzunahme Speisebrei = Sättigung, Anregung Darmperistaltik/Verdauungsfunktion, Nahrung für die Mikrobiota, Toxin- und Gallensäurebindung, Verzögerung Blutzuckeranstieg

Dosierungsempfehlungen

DGE: 30 g / Tag

NährstoffAllianz: 30 g / Tag

Therapeutisch: > 40 g / Tag

Sichere obere Einnahmegrenze: k. A.

Einnahmeempfehlungen

mit dem Essen

täglich Mix aus verschiedenen Ballaststoffquellen und Ballaststoffarten wählen

isolierte Ballaststoffe zeitversetzt zu NEM einnehmen

Labordiagnostik

Vollblut: k. A.

Serum: k. A.

Mangelgrenzwert: k. A.

Toxischer Grenzwert: k. A.

Risiken durch Überdosierung

Bindung essenzieller Nährstoffe (Calcium, Magnesium, Eisen, Zink), Gasbildung & Mukosoveränderung im Darm

Zusätzliche Informationen

Medikamentenaufnahme im Darm kann durch Ballaststoffzufuhr verzögert werden

Physiologische Wirkungen im Überblick

Ballaststoffe erfüllen eine Reihe wichtiger, zum Teil sehr unterschiedlicher Funktionen im Verdauungstrakt und haben Auswirkungen auf den Stoffwechsel [1]. Viele Wirkungen kommen durch ihr hohes Wasserbindungsvermögen (Quellfähigkeit) zustande. So kommt es bei hoher Ballaststoffzufuhr zu einer verzögerten Magenentleerung [2]. Durch die Wasserbindung entstehen größere Partikel, die den Magenpförtner erst später passieren. Dies und das meist längere Kauen ballaststoffreicher Nahrung führt zu einem schneller einsetzenden und länger anhaltenden Sättigungsgefühl. Im Darm verkürzen stark quellende Ballaststoffe die Durchgangszeit der Nahrung, führen zu einer Erhöhung des Stuhlgewichts und des Stuhlvolumens die damit verbundene weichere Stuhlkonsistenz fördert die Stuhlentleerung.

Außerdem werden Ballaststoffe im Dickdarm zum Teil von Bakterien zu kurzkettigen Fettsäuren (wie Acetat, Propionat und Butyrat) abgebaut. Diese dienen der Darmschleimhaut als Nährstoffe und stellen im Fall der Aufnahme in den Körper eine zusätzliche Energiequelle von ca. 8,4 kJ (2 kcal) pro g Ballaststoff dar. Zudem wirken sie positiv auf die Zusammensetzung der Darmflora und senken den pH-Wert des Darminhaltes.

Ballaststoffe besitzen ebenfalls eine unspezifische Bindungsfähigkeit und können Mineralstoffe sowie Spurenelemente, aber auch fettlösliche Substanzen in tiefere Darmabschnitte transportieren und diese somit der Aufnahme in den Körper entziehen. Die gebundenen Mineralstoffe werden dann gemeinsam mit den Ballaststoffen ausgeschieden. Allerdings, wer viele Ballaststoffe aufnimmt, der nimmt diese meist über pflanzliche Nahrung auf, welche in der Regel auch sehr reichhaltig an Mineralstoffen ist. Damit ist ein Mineralstoffmangel aufgrund einer hohen Ballaststoffaufnahme sehr unwahrscheinlich. Zudem ist die Mineralstoffbindung eher auf das in z.B. Vollkornprodukten vorkommende Phytat zurückzuführen und weniger auf den Ballaststoffgehalt [3]. Dieser Effekt kann z.B. für das Spurenelement Eisen durch eine längere Teigführung bzw. Fermentierung bei z.B. Sauerteigvollkornbroten ausgeglichen werden [4]. Die Partikelgröße der Ballaststoffe in der Nahrung verändern auch die Wirkung von Getreidefasern auf die Mineralstoffaufnahme [5].

Die Möglichkeit einer verminderten Aufnahme essentieller Nährstoffe wie Calcium, Magnesium, Eisen und Zink hat nur bei erhöhter Zufuhr isolierter Ballaststoffe (z.B. Kleie aus therapeutischen Gründen) eine praktische Bedeutung. So zeigte eine Studie bei Männern eine um 51 bis 74% verringerte Absorption von Eisen bei Zugabe von 12 g Kleie zu einer Mahlzeit. Dieser hemmende Effekt trat unabhängig von einer hohen oder niedrigen Eisenbioverfügbarkeit der aufgenommenen Lebensmittel auf [6]. Vorsichtshalber ist es empfehlenswert bei einer Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln grundsätzlich mindestens eine halbe Stunde Abstand nach der Aufnahme isolierter Ballaststoffe einzuhalten.

Im Fall der Bindung von Steroiden wie Gallensäuren und Cholesterol, kann dies bei der Diättherapie von Fettstoffwechselstörungen unterstützend sein und zur Senkung der Cholesterolkonzentration beitragen. Genauso positiv ist auch die Bindung von beim Abbau von Fleisch und anderen eiweißhaltigen Lebensmitteln entstehende Ammoniak, welches zu einer erhöhten Stickstoffausscheidung und somit Entlastung der Leber und Niere führt [5].

Auch die Glukoseresorption verzögert sich bei hoher Ballaststoffaufnahme, was zur Verbesserung des Blut-Glukose-Profils bei Diabetikern genutzt wird.


Vorkommen

Die meisten kohlenhydrathaltigen Nahrungsmittel, die reich an Ballaststoffen sind, enthalten sowohl lösliche als auch unlösliche Ballaststoffe. Wobei innerhalb eines Nahrungsmittels immer der ein oder andere Teil überwiegt.

  • lösliche Ballaststoffe: Gemüse, Obst, Kartoffeln, Flohsamen, Leinsamen
    • Oligosaccharide: Hülsenfrüchte, Gemüse wie: Topinambur, Pastinaken, Schwarzwurzel, Chicorée, Kürbisgewächse
  • unlösliche Ballaststoffe: Vollkorngetreide
    • resistente Stärke: entsteht z.B. beim Kochen und anschließendem Abkühlen stärkehaltiger Kohlenhydrate wie z.B. Kartoffeln

Anwendungsempfehlungen und Dosierung

Der D-A-CH Referenzwert für die tägliche Aufnahme von Ballaststoffen liegt bei 30 g pro Tag [10]. Die Leitlinie “Ernährungsempfehlungen zur Behandlung und Prävention des Diabetes mellitus” sieht > 40 g Ballaststoffe pro Tag vor [11]. Dabei sollten die Ballaststoffquellen zur Hälfte aus Obst und Gemüse und zur anderen Hälfte aus Getreideprodukten (vorzugsweise Vollkornprodukten) stammen.

Gemäß den Ergebnissen der Nationalen Verzehrsstudie II nehmen Frauen ca. 23 g und Männer ca. 25 g Ballaststoffe pro Tag zu sich, 75 % der Frauen bzw. 68 % der Männer liegen unter dem oben genannten Richtwert [12]. Aufgrund des Nutzens einer hohen Ballaststoffzufuhr für die Prävention verschiedener chronischer Krankheiten sollte die Ballaststoffzufuhr und speziell auch die Zufuhr von Vollkornprodukten in der Bevölkerung gesteigert werden.


Risikogruppen und Mangelfaktoren

Ballaststoffe können die Aufnahme von Medikamenten im Darm verzögern. Dies ist z.B. bei der Einnahme von Schmerzmitteln wie Paracetamol [7], dem Schilddrüsenhormon L-Thyroxin [8], Herzglykosiden [9] (Digitalis) sowie bei trizyklischen Antidepressiva [10] der Fall. Ein zeitlicher Abstand von mindestens zwei Stunden zwischen einer ballaststoffreichen Mahlzeit und der Einnahme der Medikamente sollte sicherheitshalber eingehalten werden.

Ein Mangel an Butyrat (entsteht durch die bakterielle Fermentation wasserlöslicher Ballaststoffe im Dickdarm) hat eine Verringerung der Barrierefunktion des Darmes sowie eine Förderung des Übertritts von Bakterien und Endotoxinen aus dem Darmlumen in die Blut- und Lymphbahn zur Folge. Zudem wird die Zellteilung der Dickdarmschleimhaut gestört und eine Tumorentwicklung begünstigt [11].


Therapeutische & präventive Einsatzgebiete

Ballaststoffe sollen der Entstehung einer Reihe von Krankheiten und Funktionsstörungen entgegenwirken. Die evidenzbasierte Leitlinie zur Kohlenhydratzufuhr zeigt folgende präventive Effekte einer hohen Ballaststoffzufuhr:

Prävention der Adipositas

Die EPIC-Studie zeigte bei einer Erhöhung der Ballaststoffzufuhr von durchschnittlich 23 g/Tag um 10 g/Tag eine Verringerung des Gewichtsanstiegs [12]. Kohortenstudien welche sich speziell mit der Auswirkung der Zufuhr von Vollkornprodukten auf das Körpergewicht beschäftigten, zeigten ebenfalls einen positiven Einfluss [13, 14].

Zu einer Vermeidung von Übergewicht können die hohe Sättigungswirkung, die verzögerte Magenentleerung welche zu einer verlangsamten Blutzuckerantwort mit verminderter Insulinsekretion und somit verminderten Speicherung von Fett sowie der verstärkten Magenwanddehnung, welche die Ausschüttung von Sättigungshormonen stimuliert beitragen [15, 16].

Prävention der Hypertonie

Die Zusammenfassung der in der Leitlinie zur Kohlenhydratzufuhr aufgeführten Kohortenstudie zeigt eine Senkung des Bluthochdruckrisikos bei einer Steigerung des Ballaststoffverzehrs sowie bei einer erhöhten Zufuhr von Vollkornprodukten. Es konnte ein Zusammenhang zwischen dem Obst- und Gemüseverzehr und einer Blutdrucksenkung belegt werden [17].

Prävention der koronaren Herzkrankheit (KHK)

Da eine erhöhte Ballaststoffzufuhr zur Verringerung erhöhter Blutdruckwerte sowie der Gesamt- und LDL-Cholesterolkonzentration beiträgt, bei adipösen Personen zu einer Körpergewichtsreduktion führt sowie die Insulinsensitivität und Glukosetoleranz verbessert, trägt diese maßgeblich zur Prävention koronarer Herzkrankheiten bei [18]. Dabei wirken lösliche als auch unlösliche Ballaststoffe präventiv, wobei der Effekt der löslichen deutlicher ist [19].

Prävention von Fettstoffwechselstörungen (konkret Dyslipoproteinämie)

Besonders erhöhte LDL- und erniedrigte HDL-Plasma-Konzentrationen sowie ein ungünstiger Gesamtcholesterol/HDL-Quotient sind unter den Dyslipoproteinämien Risikofaktoren der KHK [20, 21].

Die Aufnahme von löslichen Ballaststoffen senkt die Konzentration an Gesamt- sowie LDL-Cholesterol [22, 23]. Dabei werden zum einen Cholesterol und Gallensäuren im Darmlumen gebunden und zum anderen sorgen die bei der Ballaststofffermentation entstehenden kurzkettigen Fettsäuren zu einer Hemmung der Cholesterolsynthese in der Leber [24] (6). Unlösliche Ballaststoffe wirken erst in höheren Konzentrationen Cholesterol senkend. Die Konzentration von HDL-Cholesterol im Plasma wird durch die Höhe der Ballaststoffzufuhr nicht beeinflusst [8].

Eine signifikante Senkung der Triglyceridkonzentration konnte nur mit ß-Glukanen aus Gerste, bei einer Meta-Analyse welche auch Interventionsstudien beinhaltet, nachgewiesen werden [25].

Prävention von Krebserkrankungen

Durch die mikrobielle Fermentation von Ballaststoffen im Dickdarm entstehen kurzkettige Fettsäuren, welche möglicherweise eine Schädigung des Erbguts verringern, die Aktivität von Entgiftungsenzymen steigern und das Wachstums von Darmtumorzellen hemmen oder stoppen können [8].

Ballaststoffe generell aber auch Ballaststoffe aus Getreideprodukten, scheinen das Risiko für die Manifestation von Kolorektalkarzinome zu reduzieren (9).

Eine hohe Zufuhr von Ballaststoffen aus Getreideprodukten führte möglicherweise zu einer Risikoverringerung für bösartige Tumore im Magen [26].

Prävention des Diabetes mellitus Typ 2

Eine hohe Zufuhr von Getreideballaststoffen sowie von Vollkornprodukten zeigte in Auswertungen von Kohortenstudien ein geringeres Diabetesrisiko [27, 28], welches vermutlich auf eine Verbesserung der Insulinsensitivität zurückzuführen ist [29]. Diese Wirkung konnte für Ballaststoffe aus Obst und Gemüse nicht bestätigt werden [29].


Sonstiges

Ballaststoffe in Nahrungsergänzungsmitteln (NEM)

Ballaststoffreiche Produkte in Form von NEM sind mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und Dosierungsempfehlungen erhältlich. Die nachgewiesenen positiven Effekte in der DGE-Leitlinie Kohlenhydrate zu Ballaststoffen, beziehen sich ausschließlich auf Studien mit ballaststoffquellen aus Lebensmitteln [8]. Für Ballaststoffe in Form von NEM (z.B. Zitrusfasern, Haferspelzfasern, Apfelfasern usw.) fehlen  häufig eingängige Studien. Die Behinderung der Absorption von Mineralstoffen und der Aufnahme von Arzneimitteln ist bei der therapeutischen Anwendung von Ballaststoffen zu berücksichtigen. Ebenso auch die Wichtigkeit einer adäquaten Flüssigkeitszufuhr von mindestens 2,5 Liter pro Tag um eine ballaststoffbedingte Obstipation (Verstopfung) zu vermeiden. Zudem  besteht die Gefahr, dass eine ungünstige Lebensmittelauswahl und Ernährungsfehler, welche Auswirkungen auf die o.g. Krankheitsbilder haben, bei der Einnahme von NEM nicht korrigiert werden [5]. Insofern gilt auch bei NEMs mit Ballaststoffen, dass diese unter Berücksichtigung des gesamten persönlichen Ernährungsprofils eingesetzt werden sollen und nicht wahllos.


Umsetzungstipps

  • Austausch von Weißmehlprodukten durch Vollkornvarianten
  • einen Teil der Wurst- und Käseprodukte durch Hülsenfrüchte ersetzen
  • reichlich Gemüse z.B. in Form von Salaten
  • als Snack Nüsse und Trockenfrüchte statt Süßwaren und Chips

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Ballaststoffe pro 100 Lebensmittel
über 30 Gramm Leinsamen, Kleie, Kakaopulver
15 bis 25 Gramm Getrocknete Bohnen, Linsen und Erbsen
10 bis 15 Gramm Vollkornroggen, -weizen, -gerste
5 bis 10 Gramm Dinkel, Grünkern, Hafer, Vollkornbrote und Vollkornnudeln, gekochte Bohnen, gekochte Linsen, viele Nüsse und Ölsamen (etwa Walnüsse, Haselnüsse, Kürbiskerne, Sesam, Sonnenblumenkerne), Schokolade mit einem hohen Kakaoanteil
3 bis 5 Gramm Weißbrot, Weißmehl, Wurzel- und Knollengemüse wie Sellerie oder Karotten, Fenchel, frische Erbsen, viele Beeren
1 bis 3 Gramm Vollkornreis, Kartoffeln, die meisten Obstsorten, Fruchtgemüse, Blattgemüse, Salat, Vollmilchschokolade
Quelle: Elmadfa, I, & Meyer, A.L., 2011, Ballaststoffe, Gräfe und Unzer
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Quellenangaben

Studien und Primärquellen:

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Allgemeine Quellen: (nicht mit Nr. im Text versehen; Bsp.: Bücher, andere Portale)

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