Ballaststoffe

D. Rubin

Definition
Ballaststoffe sind Bestandteile pflanzlicher Lebensmittel, die vom menschlichen Enzymsystem nicht abgebaut werden können.
Zu den Ballaststoffen zählen vorwiegend für den Menschen unverdauliche Kohlenhydrate (z.B. Zellulose, Hemizellulose, Pektin), Lignin, nichtverdauliche Oligosaccharide (z.B. Oligofruktose, Inulin), Oligosaccharide der Raffinosefamilie (Raffinose, Stachyose, Verbascose) und die ebenfalls nicht durch alpha-Amylasen spaltbare resistente Stärke.
Ballaststoffe werden nach der Löslichkeit in Wasser in unlösliche und lösliche Ballaststoffe eingeteilt. Die wasserunlöslichen Ballaststoffe weisen im Vergleich zu den wasserlöslichen eine deutlich höhere Quellfähigkeit bzw. Wasserbindungskapazität auf, während der bakterielle Abbau durch das Dickdarmmikrobiom vergleichsweise gering ist.

Eine Übersicht über lösliche und unlösliche Ballaststoffe zeigt die nachfolgende Tabelle.

unlösliche Ballaststoffe Zellulose
Hemizellulose 
lösliche Ballaststoffe
   
Lignin
Meeresalgenextrakte
Alginsäure
Agar
Carrageen
Pflanzenexsudate
Gummi arabicum
Traganth
Samenschleime
Johannisbrotkernmehl
Guarkernmehl
Leinsamenschleim
Psyllium (vorwiegend aus Flohsamenschalen)
Zellulosederivate

Referenzwerte
Als Richtwert für die Zufuhr von Ballaststoffen gilt bei Erwachsenen eine Menge von mindestens 30 g/Tag.

Vorkommen in Nahrungsmitteln/Bedarfsdeckung
Nach Daten der Nationalen Verzehrstudie II weisen 75 % der Frauen und 68 % der Männer eine Ballaststoffzufuhr unter dem Richtwert von mindestens 30 g pro Tag auf. Die Zufuhr liegt bei 25 g (Männer) bzw. 23 g (Frauen) pro Tag.
Die Ballaststoffzufuhr lässt sich durch einen reichlichen Verzehr von Gemüse und Obst sowie Vollkornprodukten steigern. Mit der Wahl der Vollkornvariante bei Getreideprodukten wie Brot, Nudeln, Reis, täglich drei Portionen ballaststoffreichem Gemüse – dazu zählen auch Hülsenfrüchte – und zwei Portionen Obst ist die Versorgung gesichert.

Wirkung
Ballaststoffe verlängern das Sättigungsgefühl und beeinflussen den Kohlenhydratstoffwechsel z.B. durch die Senkung der Nüchtern- und postprandialen Blutglukosekonzentrationen.
Durch eine verstärkte Bindung und Ausscheidung von Gallensäuren können Ballaststoffe die Cholesterolkonzentration senken. Aufgrund ihres Wasserbindungsvermögens erhöhen sie die Viskosität des Speisebreies und das Stuhlgewicht. Somit können Funktionsstörungen des Darmes, wie Verstopfung, mit Ballaststoffen vorgebeugt werden.

Präventive Wirkung1
Vor allem Ballaststoffe aus Vollkornprodukten wirken sich positiv auf die Cholesterolkonzentration im Blut aus und senken mit wahrscheinlicher Evidenz das Risiko für Diabetes mellitus Typ 2, Bluthochdruck und Koronare Herzkrankheit. Lösliche Ballaststoffe, z.B. Pektin aus Obst, senken ebenfalls das Risiko für Fettstoffwechselstörungen.

Prävention der Adipositas
Interventionsstudien zum Einfluss von Ballaststoffen auf die Prävention von Adipositas liegen bisher nicht vor. Die Mehrzahl der ausgewerteten Kohortenstudien zeigte einen invers signifikanten Zusammenhang zwischen der Ballaststoffzufuhr und der Veränderung des Körpergewichts (wahrscheinliche Evidenz).

Die EPIC-Studie zeigte bei einer Erhöhung der Ballaststoffzufuhr von durchschnittlich 23 g/Tag um 10 g/Tag eine Verringerung des Gewichtsanstiegs der Interventions- im Vergleich zur Kontrollgruppe. Kohortenstudien, die sich speziell mit der Zufuhr von Vollkornprodukten und deren Auswirkungen auf das Körpergewicht beschäftigten, zeigten ebenfalls einen positiven Einfluss (mögliche Evidenz). Folgende Wirkungen von Ballaststoffen für einen Beitrag zur Vermeidung von Übergewicht werden diskutiert:

  • Eine ballaststoffreiche Kost hat trotz geringer Energiedichte eine hohe Sättigungswirkung.
  • Die verzögerte Magenentleerung führt zu einer verlangsamten Blutzuckerantwort mit verminderter Insulinsekretion, die wiederum eine verminderte Speicherung von Fett begünstigt.
  • Die verstärkte Magenwanddehnung stimuliert die Ausschüttung von Sättigungshormonen.

Prävention des Diabetes mellitus Typ 2
Zwischen der Gesamtzufuhr an Ballaststoffen und der Senkung des Diabetesrisikos fand sich (mit möglicher Evidenz) kein Zusammenhang. Für eine hohe Zufuhr von Getreideballaststoffen sowie von Vollkornprodukten dagegen konnte nach Auswertung verschiedener Kohortenstudien ein geringeres Diabetesrisiko ermittelt werden (wahrscheinliche Evidenz), das vermutlich auf eine Verbesserung der Insulinsensitivität zurückzuführen ist. Für Ballaststoffe aus Obst und Gemüse konnten entsprechende positive
Assoziationen dagegen nicht festgestellt werden.

Prävention von Dyslipoproteinämien
Ein erhöhter Konsum von Vollkornprodukten bzw. Ballaststoffen senkt die Konzentrationen von Gesamt- und LDL-Cholesterol im Plasma mit überzeugender bzw. möglicher Evidenz. Eine wesentliche Wirkung der Ballaststoffe besteht darin, dass ballaststoffreiche Lebensmittel meist einen niedrigeren Gehalt an gesättigten Fettsäuren und Cholesterol aufweisen bzw. eine zumeist günstigere Fettsäurezusammensetzung einer ballaststoffreichen im Vergleich zu einer ballaststoffarmen Kost vorliegt.
Lösliche Ballaststoffe senken die Konzentration an Gesamt- sowie LDL-Cholesterol.
Der Mechanismus erfolgt zum einen durch die Bindung von Cholesterol und Gallensäuren im Darmlumen. Neue Gallensäuren werden nachfolgend über eine vermehrte Aufnahme von LDL-Cholesterol aus dem Blut synthetisiert. Weiterhin wird durch die bei der Fermentation von Ballaststoffen entstehenden kurzkettigen Fettsäuren die Cholesterolsynthese in der Leber gehemmt und demzufolge die Konzentration von LDL-Cholesterol im Plasma gesenkt. Unlösliche Ballaststoffe wirken erst in höheren Konzentrationen cholesterolsenkend.
Für die Triglyzeridkonzentration im Plasma konnte kein Zusammenhang zur Höhe der Ballaststoffzufuhr aufgezeigt werden. Einzige Ausnahme sind hier die β-Glukane aus Gerste, für die in einer Meta-Analyse mit acht Interventionsstudien eine signifikante Senkung des Triglyzeridspiegels nachgewiesen wurde.

Prävention der Hypertonie
Hypertonie gilt als wesentlicher Risikofaktor für die KHK. Kohortenstudien zeigen eine Senkung des Risikos für Bluthochdruck bei einer Steigerung der Ballaststoffzufuhr sowie bei einem erhöhten Verzehr von Vollkornprodukten. Viele Kohortenstudien haben einen protektiven Zusammenhang zwischen Obst- und Gemüseverzehr und der Senkung des Blutdrucks belegt. Worauf der Effekt auf die Blutdruckregulation beruht – auf der Veränderung des Körpergewichts und der Fettverteilung vom viszeralen in subkutanes Fett oder auf Veränderungen im Insulin-/Glukosestoffwechsel – ist derzeit noch nicht bekannt.

Prävention der koronaren Herzkrankheit (KHK)
Die KHK stellt eine der wichtigsten ernährungsmitbedingten Krankheiten dar. Auch hier spielt eine Erhöhung der Ballaststoffzufuhr eine entscheidende Rolle, da sie zur Verringerung erhöhter Blutdruckwerte und der Gesamt- und LDL-Cholesterolkonzentration beiträgt, die Insulinsensitivität und Glukosetoleranz verbessert sowie bei adipösen Personen zu einer Körpergewichtsreduktion führt. Mit möglicher Evidenz wirken Ballaststoffe aus Getreideprodukten und Obst protektiv, während Ballaststoffe aus Gemüse vermutlich keinen positiven Effekt haben. Präventiv bezüglich der KHK wirken sowohl lösliche als auch unlösliche Ballaststoffe, der Effekt der löslichen Ballaststoffe ist jedoch deutlich ausgeprägter.

Prävention von Krebserkrankungen
Nach Einschätzung der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind Ernährungs- und andere Lebensstilfaktoren für etwa ein Drittel der Krebskrankheiten verantwortlich, eine besondere Bedeutung kommt dem Übergewicht zu. Hier kann eine ballaststoffreiche Ernährung, die in der Regel eine geringere Energiedichte aufweist, positiv wirken. Ein weiterer Mechanismus resultiert aus den durch die mikrobielle Fermentation der Ballaststoffe im Dickdarm entstehenden kurzkettigen Fettsäuren (z B. Butyrat). Diese verringern möglicherweise die Schädigung des Erbguts, steigern die Aktivität von Entgiftungsenzymen und hemmen oder stoppen das Wachstum der Darmtumorzellen.
Bei Kolorektalkarzinomen konnte mit wahrscheinlicher Evidenz ein risikosenkender Einfluss von Ballaststoffen aus Getreideprodukten, mit möglicher Evidenz auch von Gesamtballaststoffen festgestellt werden. Für maligne Tumore im Magen konnte mit möglicher Evidenz eine Risikoverringerung bei hoher Zufuhr speziell von Ballaststoffen aus Getreideprodukten verzeichnet werden. Dieses wird vom letzten Bericht der internationalen Krebsforschungsgesellschaft (World Cancer Research Fund; WCRF) von 2018 gestützt, der eine weitere Verbesserung der Beweislage für einen schützenden Effekt von Ballaststoffen postuliert.
Für den positiven Einfluss von Ballaststoffen bei malignen Tumoren in Speiseröhre, Gebärmutterschleimhaut, Magen und Pankreas ist die Evidenz derzeit unzureichend bzw. liegen keine entsprechenden Studien vor. Zwischen der Zufuhr von Ballaststoffen und dem Risiko für maligne Tumoren in der Brust besteht kein Zusammenhang.

Therapeutische Wirkung von Ballaststoffen
Bei der Divertikelkrankheit des Darmes wird eine ballaststoffreiche Kost zur Vermeidung einer Divertikulitis empfohlen.
Beim Reizdarmsyndrom können lösliche Ballaststoffe probatorisch zum Einsatz kommen, insbesondere beim Reizdarm vom Obstipationstyp. Ballaststoffe, insbesondere in nicht-löslicher Form, können jedoch auch die Beschwerdesymptomatik beim Reizdarmsyndrom verstärken.
Auch bei sondenernährten Patienten wurde eine Reihe von Studien zur Wirkung von Ballaststoffen durchgeführt. Aufgrund der spezifischen Krankheitsumstände sind akut kranke, intensivpflichtige Patienten von weniger schwer kranken und langzeiternährten Patienten getrennt zu betrachten.
Bei nicht intensivpflichtigen Patienten reduziert die Verwendung ballaststoffhaltiger Trink- und Sondennahrungen die Häufigkeit von Diarrhöen und die Notwendigkeit der Einnahme von Laxanzien und ist deshalb zu empfehlen.
Zur Verwendung ballaststoffhaltiger Sondennahrung bei intensivpflichtigen Patienten kann aufgrund der heterogenen Studienlage keine Stellung bezogen werden.

Indikation und Kontraindikation
Der therapeutische Einsatz betrifft insbesondere Obstipation und die Divertikulose des Dickdarmes, in einigen Fällen auch das Reizdarmsyndrom (s.o.). Kontraindiziert sind nicht-lösliche Ballaststoffe bei hochgradigen Stenosen des Gastrointestinaltraktes, da es hier zu Obstruktionen kommen kann.

1 Ergebnisse aus der Leitlinie Kohlenhydrate der DGE: Ballaststoffe spielen in der Prävention zahlreicher ernährungsmitbedingter Krankheiten eine entscheidende Rolle. In der evidenzbasierten Leitlinie „Kohlenhydratzufuhr und Prävention ausgewählter ernährungsmitbedingter Krankheiten“ der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE), die die wissenschaftliche Datenlage mit den Härtegraden „überzeugende“, „wahrscheinliche“, „mögliche“ und „unzureichende“ Evidenz für eine präventive Wirkung bewertet, konnte dies belegt werden. Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf Ergebnisse und Empfehlungen dieser Leitlinie.

 

Zitierweise
Rubin D (2019): Ballaststoffe. In: Weimann A, Schütz T, Ohlrich-Hahn S et al.: Ernährungsmedizin - Ernährungsmanagement - Ernährungstherapie. 2., überarbeitete und erweiterte Auflage. ecomed Medizin. Landsberg

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