Die Nutrigenetik als Ernährungskompass

Blogpost Nutrigenetik

Die Gene eines jeden Menschen sind einzigartig und interagieren unterschiedlich mit bestimmten Mahlzeiten. Der wissenschaftliche Bereich der Nutrigenetik erforscht, wie wir verschiedene Nährstoffe aufgrund von Variationen in unserer DNA (so genannte genetische Polymorphismen) verstoffwechseln und verarbeiten. Dabei wird die Beziehung zwischen Genen und Nahrungsbestandteilen untersucht. 

Wissenschaftlichen Untersuchungen zufolge können wir unseren Gesundheitszustand verbessern, wenn wir unsere Ernährung an unsere individuellen Bedürfnisse auf Grundlage unserer genetischen Eigenschaften und unseres Lebensstils anpassen.

Nährstoffe und bioaktive Lebensmittelbestandteile durchlaufen verschiedene physiologische Prozesse, wie Absorption, Transport, Biotransformation, Aufnahme, Speicherung und Ausscheidung. Sie können auch zelluläre Reaktionen hervorrufen, indem sie sich an einen Rezeptor in der Zelle binden und so eine Wirkung auslösen. Jeder dieser Prozesse wird von einer Vielzahl an bestimmten Genen gesteuert. Eine einzige Variation in einem der Gene, das diese Funktionen beeinflusst, kann unsere physiologische Reaktion auf einen Nährstoff verändern.

Die Gene können bestimmen, wie empfindlich man auf Dinge wie Salz reagiert, ob man womöglich laktoseintolerant ist, wie wahrscheinlich es ist, dass man einen Vitamin-D-Mangel hat, wie gut man Koffein verträgt und sogar wie effizient der Körper sich selbst entgiften kann.

Was ist das Ziel der Nutrigenetik?

Ziel der Nutrigenetik ist es, zu verstehen, wie sich genetische Variationen auf die Genexpression auswirken, und genetische Varianten als Risikofaktoren für ernährungsbedingte oder ernährungabhängige Krankheiten beim Menschen zu identifizieren. Auf Basis dieses Wissens möchte man anschließend eine maßgeschneiderte Ernährung für jeden Einzelnen entwickeln, mit der man eine optimale Gesundheit erreichen und erhalten kann. Sich daraus ergebende Informationen können bei richtiger Anwendung sogar helfen, bestimmte Krankheiten zu verhindern und zu behandeln. 

Ein Großteil der Ernährungs- und Diätpläne, welche die Gesundheit fördern sollen oder der Gewichtsreduktion dienen, werden auf Basis des täglichen Kalorienbedarfs einer Person erstellt  und mit der empfohlenen Tagesdosis (allgemeine Referenzwerte) an wichtigen Nährstoffen über Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel in den Ernährungsplan integriert. Obwohl dieser Ansatz besser ist als die meisten anderen, gibt es einen inhärenten Fehler, den das Feld der Nutrigenetik berücksichtigt: nämlich die individuellen Unterschiede in Bedürfnissen und Reaktionen. Die empfohlene Tagesdosis wurde für die allgemeine Bevölkerung als Ganzes entwickelt. Sie berücksichtigt nicht die spezifischen Bedürfnisse oder Reaktionen von genetischen Untergruppen.

Mit Hilfe einer nutrigenetischen DNA-Analyse lässt sich die optimale Ernährung für jeden Einzelnen erstellen indem der individuelle genetische Bedarf an Mikronährstoffen sowie die optimale Makronährstoffverteilung ermittelt wird. Entlang einer Skala werden > 1000 Lebensmittel kategorisiert. Daraus ergeben sich Lebensmittel, die man öfters, in Maßen und am besten gar nicht verzehren sollte. So kann beispielsweise Kaffee für den Einen gesundheitsförderlich sein, wohingegen der Andere auf lange Sicht dadurch mit Herz-Kreislauf-Problemen konfrontiert werden könnte.

Unterschied Nutrigenetik und Nutrigenomik

Im Gegensatz zur Nutrigenetik, die sich auf einzelne Gene und ihre Reaktion auf Nährstoffe konzentriert, betrachtet die Nutrigenomik das Genom als Ganzes und untersucht, wie Nährstoffe die Funktion unserer Gene beeinflussen können.

Die Nutrigenetik befasst sich mit der Erforschung der Beziehung zwischen unseren Genen und der Ernährung. Bei diesem Ansatz wird untersucht, welche Auswirkungen unsere Gene auf die Aufnahme und Verstoffwechselung von einzelnen Nährstoffe haben.

grafische Darstellung Nutrigenetik

Nutrigenomik hingegen ist die Erforschung der Wechselwirkung zwischen unserer Ernährung und unserem Genom. Bei diesem Ansatz wird untersucht, wie Nährstoffe unseren gesamten Satz an Erbanlagen (unser Genom) beeinflussen können.

 
 

 

 

grafische Darstellung Nutrigenomik

Der Einfluss der Gene auf unsere Ernährung

Durch die Erforschung der Nutrigenetik können wir neue Möglichkeiten finden, um Krankheiten vorzubeugen und unsere Gesundheit zu verbessern. Laut aktuellem Stand der Wissenschaft beeinflussen rund 68 Gene die optimale Ernährung für unsere Gesundheit.

Diese umfassen folgende Bereiche:

 

Herz
22 Gene

 

 

Stoffwechsel
8 Gene

 

 

oxidativer Stress
5 Gene

 

 

Gehirn
3 Gene

 

 

Knochen
4 Gene

 

 

Gelenke
2 Gene

 

 

Gluten
2 Gene

 

 

Laktose
1 Gen

 

 

Augen
3 Gene

 

 

Blut(-druck)
6 Gene

 

 

Vitamin B2
1 Gen

 

Wie beeinflusst Ernährung die Genexpression? 

Wir wissen bereits, dass jeder Mensch einen eigenen DNA-Satz hat. Es gibt kein Individuum mit der gleichen Gensequenz. Da unsere Ernährung die Genexpression steuert und diese Expression wiederum unterschiedliche Aspekte unseres Körpers – unter anderem die Aufnahme und Verstoffwechselung von Nährstoffen in unserer Nahrung – kontrolliert, reagiert jeder von uns auf einzigartige Weise auf dieselben Mahlzeiten. Ernährung, Lebensmittelqualität, Stoffwechsel und Genexpression spielen alle eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung der Homöostase des Körpers. Es hat sich gezeigt, dass ernährungsbedingte Störungen auf eine Kombination von Genen und Nährstoffen zurückzuführen sind und nicht nur auf das eine oder das andere.

Beispiel: Ernährungseinfluss anhand von Omega 3

Omega-3-Fettsäuren beispielsweise spielen im Stoffwechsel unseres Körpers eine zentrale Rolle. Neben vielen anderen positiven Eigenschaften können sie auch die Herzgesundheit verbessern. Studien haben gezeigt, dass Omega-3-Fettsäuren einen positiven Effekt auf die Cholesterinwerte haben können, indem sie die „schlechten“ LDL-Cholesterinwerte senken und das „gute“ HDL-Cholesterin erhöhen. Dieser Effekt kann jedoch von einer genetischen Variation im APOA1-Gen verändert werden. 

Menschen, die das APOA1-Gen tragen, neigen zu einer Verschlechterung der HDL-Cholesterinwerte, wenn sie vermehrt Omega 3 konsumieren. Bei Menschen, die das Gen nicht haben, funktioniert die Aufnahme und Verstoffwechselung normal und HDL-Werte werden durch den Verzehr von Omega 3 Fettsäuren verbessert, da es keine genetische „Komponente“ gibt, die die Reaktion verursacht.

So verhält es sich zum Beispiel mit Hunderten von anderen Dingen. Abhängig von der DNA reagieren Menschen auf jede Mahlzeit auf einzigartige Weise. Um Gewicht zu verlieren, den Homocysteinspiegel zu senken, einen Sport effektiver zu betreiben, den Blutdruck zu senken, Diabetes vorzubeugen. Aus all dem kann man keine bevölkerungsweiten Schlüsse über bestimmte Lebensmittel ziehen, da eine Person mit bestimmten Genen gut auf ein bestimmtes Lebensmittel reagiert, während eine andere Person mit anderen Genen vielleicht gar nicht darauf reagiert oder davon geschädigt wird.

Mit einer DNA-Analyse lässt sich feststellen, welche Gen-Variationen vorliegen. Und wenn erst einmal bekannt ist, welche Gen-Variationen jemand aufweist, kann ein maßgeschneiderter Ernährungsplan erstellt werden, in denen bestimmte Lebensmittel verzehrt werden sollten, welche in Maßen konsumiert werden sollten und welche gänzlich aus dem Speiseplan gestrichen werden sollten. Nicht nur, um die Entstehung von Krankheiten zu vermeiden, sondern auch, um die körperliche und emotionale Gesundheit zu optimieren, was bis vor kurzem noch unmöglich schien.

Blogpost Bild Nutrigenetik

Wo spielt die Nutrigenetik eine wichtige Rolle? 

1. Effektive und nachhaltige Gewichtskontrolle

Es gibt genetische Faktoren, die beeinflussen, ob jemand tendenziell leichter zu Fettleibigkeit neigt als andere. Diese genetische Veranlagung ist aber keineswegs ein aussichtsloses Urteil. Wenn wir unsere genetische Neigung kennen, können wir dieses Wissen zu unseren Gunsten nutzen. Auf der Grundlage unserer Genetik lässt sich nämlich ein individuelles Ernährungsprofil erstellen, das anzeigt, welche Mahlzeiten unsere Gewichtszunahme fördern und welche dies eher vermeiden. Dieses Ernährungsprofil enthält die optimale Makronährstoffverteilung. Denn aufgrund der Gene nehmen manche Menschen  aus der Nahrung sehr viel mehr Fett bzw. Kohlenhydrate auf, während andere nur die notwendige Menge aus dem Darm absorbieren.

2. Gezielte Krankheitsvorbeugung

Die Wahrscheinlichkeit, dass wir an verschiedenen Krankheiten leiden, einschließlich Herz-Kreislauf-Erkrankungen, der weltweit häufigsten Todesursache, wird durch unsere Gene mitbestimmt. Wenn wir wissen, welche Gene wir haben, können wir mehr von den für uns wichtigen Mikronährstoffen in Form von Lebensmitteln oder Nahrungsergänzung zu uns nehmen, die zu einer optimalen Gesundheit führen können.

Denn, wir brauchen ein gesundes Gleichgewicht an Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen, damit unser Körper richtig arbeiten kann. Mikronährstoffe tragen unter anderem dazu bei, dass wichtige Prozesse im Körper reibungslos ablaufen und helfen mitunter, bestimmte – oft genetisch bedingte – Krankheiten proaktiv vorzubeugen.

Zum Beispiel können dauerhaft erhöhte Homocysteinwerte das Risiko für Thrombosen, Arteriosklerose, Herzinfarkt oder Schlaganfall steigern. Bestimmte Mikronährstoffe helfen hier in Kombination mit den richtigen Genen die Werte wieder zu senken.

3. Körperliche Leistungssteigerung

Sporternährung wird immer wichtiger, vor allem bei Athleten, denn es ist erwiesen, dass ein Großteil der sportlichen Leistung von der Ernährung beeinflusst wird. Man kann noch so viel trainieren, wenn die Ernährung nicht passt, kann nicht die maximale Leistung erzielt werden und Regenerationsphasen können länger dauern.

Durch die intensiven körperlichen Aktivitäten verbrauchen Profisportler mehr Energie, was die Entstehung freier Radikale fördert. Athleten produzieren daher deutlich mehr freie Radikale, die Gewebe und Zellen schädigen und den Alterungsprozess beschleunigen können. Da sich diese Moleküle so negativ auf die Gesundheit und sportliche Leistung auswirken, besitzt der Körper einige Gene, die diese Moleküle erkennen und neutralisieren können. Leider haben viele Menschen genetische Variationen in diesen Genen, die die Funktion und den Schutz stören und den sogenannten oxidativen Stress dadurch erhöhen. Verschiedene spezifische Antioxidantien, die in bestimmten Lebensmitteln oder Nahrungsergänzungsmitteln enthalten sind, können einen gewissen Schutz vor oxidativem Stress bieten, der durch einen Mangel an solchen Stoffen verursacht wird. Deshalb ist es möglich, die entsprechenden Gene zu testen und abhängig vom Ergebnis jegliche genetische Schwächen mit der richtigen Dosis an Mikronährstoffen zu kompensieren. 

4. Fitness bis ins hohe Alter

Je älter wir werden, desto wichtiger wird es, sich so zu ernähren, wie es laut Nutrigenetik für uns richtig ist. Dadurch erhöht sich nicht nur unsere Lebenserwartung, sondern auch unsere Lebensqualität im Alter wird wesentlich besser. Denn die Förderung der Gesundheit hat sowohl kurzfristige als auch langfristige Vorteile. Menschen, die dies tun, altern in der Regel besser und haben ein geringeres Risiko für Krankheiten, die üblicherweise mit dem Alter einhergehen, wie z. B. die Alzheimer-Krankheit.

Aussagen die eine Ernährungsanalyse treffen kann:

 

Vitamin D und das VDR-Gen

Vitamin D ist für viele biologische Prozesse wichtig, unter anderem für die Knochengesundheit, die Immunfunktion und das Zellwachstum. Vitamin D kann durch Sonneneinstrahlung sowie durch bestimmte Lebensmittel wie fetten Fisch und Eier aufgenommen werden.

Menschen mit einem Polymorphismus in dem Gen, das für den Vitamin-D-Rezeptor kodiert, können Vitamin D aus der Nahrung möglicherweise nicht richtig aufnehmen und verwerten. Ein Gentest kann Menschen mit diesem Polymorphismus dabei helfen herauszufinden, ob sie zusätzliche Vitamin-D-Präparate einnehmen oder sich ausreichend dem Sonnenlicht aussetzen müssen.

 

Koffein und das CYP1A2-Gen

Kaffee ist seit Jahrhunderten eines der bevorzugten Getränke auf der gesamten Welt. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass mittlerer Kaffeekonsum viele gute Auswirkungen auf die Gesundheit hat. Dies wird jedoch von der Genetik mitbestimmt.

Kaffee enthält viele positive Inhaltsstoffe. Zum Beispiel kann er unseren Körper mit hohen Mengen an Antioxidantien versorgen, die die Zellen vor schädlichen Radikalen beschützen. Er enthält aber auch Koffein, das im Körper durch das CYP1A2-Gen abgebaut wird. Eine häufig auftretende genetische Variation könnte diesen Abbau verlangsamen, was die Gesundheit beeinträchtigen kann.

 

Kalzium und das LCT-Gen

Kalzium ist ein wichtiger Mineralstoff, der über die Nahrung aufgenommen wird. Eine ausreichende Menge an Kalzium fördert nicht nur die Stabilität und Festigkeit der Knochen, sondern ist auch an anderen wichtigen Körperfunktionen beteiligt.

Die häufig vorkommende genetische Variation im LCT-Gen kann zu einer geringeren Aufnahme von Kalzium aus der Nahrung führen. Dadurch greift der Körper auf seine Reserven im Skelett zurück und schadet damit der Knochengesundheit. Eine erhöhte Zufuhr von kalziumreichen Lebensmittel kann diesem Effekt entgegenwirken.

 

Salz und das AGT-Gen

Viele von uns haben zum Beispiel ihr ganzes Leben lang gehört, dass Salz die Ursache für Bluthochdruck ist. Und bis vor kurzem glaubten wir alle, dass dies wahr sei. Mit dem Aufkommen der Nutrigenetik wissen wir nun jedoch, dass dies nicht immer der Fall ist. Salz kann tatsächlich Bluthochdruck bei Menschen verursachen, die ein bestimmtes Gen, das AGT-Gen, in sich tragen, das sie anfälliger für die Auswirkungen von Salz auf den Blutdruck macht.

Menschen, die das AGT-Gen tragen, neigen eher zu Bluthochdruck, wenn sie große Mengen an Salz konsumieren. Bei Menschen, die das Gen nicht oder in geringerem Maße haben, ist es jedoch viel schwieriger, den Blutdruck durch Salzaufnahme zu erhöhen, da es keine genetische „Komponente“ gibt, die die Reaktion verursacht.

 

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Es gibt nicht die „perfekte“ Ernährung für alle Menschen, da jeder von uns andere Gene und dementsprechend auch unterschiedliche Nährstoffbedürfnisse hat. Durch die Analyse der Gene können wir jedoch feststellen, welche Nährstoffe für eine Person am wichtigsten sind und welche Lebensmittel für die optimale Gesundheit bevorzugt gegessen werden sollten. Gleichzeitig können wir auch feststellen, welche Lebensmittel eine Person meiden sollte, um bestimmten Krankheiten oder Gesundheitsproblemen vorzubeugen. Mit Hilfe der Nutrigenetik ist es also möglich, gesundheitliche Probleme gezielt vorzubeugen und die Lebensqualität zu verbessern.

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