Warum Einkorn besser für Menschen mit Weizenunverträglichkeit sein könnte

Moderne, aber auch ursprüngliche Weizenarten wie Einkorn, Emmer und Dinkel enthalten natürlicherweise eine Gruppe von Eiweißmolekülen, die im Verdacht steht, Symptome einer Weizenunverträglichkeit auszulösen. Eine neue Studie des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der TU München zeigt erstmals im direkten Vergleich, dass Einkorn im Gegensatz zu Brotweizen, Hartweizen, Dinkel und Emmer keine oder deutlich geringere Mengen dieser Eiweiße enthält. Die Forschenden veröffentlichten ihre Ergebnisse nun in der Fachzeitschrift Journal of Agricultural and Food Chemistry.

Um welche Eiweißmoleküle geht es?

Bei den Eiweißmolekülen handelt es sich um alpha-Amylase-Trypsin-Inhibitoren (ATI), die insbesondere im Getreidekorn enthalten sind. Wissenschaftlichen Erkenntnissen zufolge dienen sie dazu, die Pflanzensamen vor Fraßfeinden zu schützen. Die ATI hemmen die Verdauungsenzyme (alpha-Amylase und Trypsin) von Insekten sowie Menschen und sind zudem aufgrund ihrer besonderen Molekülstruktur selbst schwer verdaulich. Wie neuere Untersuchungen darüber hinaus zeigen, stimulieren sie dosisabhängig die Freisetzung entzündungsfördernder Botenstoffe und so das angeborene Immunsystem. Medizinische Daten weisen darauf hin, dass die Enzym-Inhibitoren nicht nur Darmbeschwerden verursachen. Auch Benommenheit, Müdigkeit, Gelenk- und Muskelschmerzen, Hautveränderungen und depressive Verstimmungen gehören zu den beschriebenen Symptomen. Nicht zuletzt sind die Inhibitoren als Auslöser für Weizenallergien bekannt. 

Was beeinflusst den ATI-Gehalt?

Wie hoch der Gehalt der Enzym-Inhibitoren im jeweiligen Getreide ist, ist zum einen durch das Erbgut der Pflanze und zum anderen durch Umwelteinflüsse bestimmt. Aussagekräftige Studien, die den ATI-Gehalt verschiedener Weizenarten und -sorten direkt miteinander verglichen haben, fehlten jedoch bislang.

40 Weizensorten im Vergleich

„In unserer Studie haben wir insgesamt 40 moderne und ursprüngliche Sorten miteinander verglichen. Jeweils acht Sorten pro Weizenart. Das Besondere ist, dass alle untersuchten Getreide unter den gleichen geografischen und klimatischen Bedingungen gewachsen sind“, erklärt Erstautorin Sabrina Geisslitz vom Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie. Alle gemessenen Unterschiede seien daher hauptsächlich auf Unterschiede im Erbgut der Pflanzen zurückzuführen und hätten so einen direkten Vergleich der Weizenarten bzw. -sorten überhaupt erst möglich gemacht.

Das Wissenschaftlerteam untersuchte alle Getreide-Proben mithilfe modernster Analysetechniken. In den Dinkel- und Emmer-Proben waren mit durchschnittlich etwa vier bis sechs Milligramm ATI pro Gramm Probenmaterial sogar größere ATI-Mengen enthalten als in den Brotweizen- und Hartweizen-Proben. Dagegen ließen sich in fünf der untersuchten Einkorn-Proben gar keine bzw. in drei der Proben nur sehr geringe Mengen dieser Enzym-Inhibitoren nachweisen. 

Einkorn, die bessere Wahl?

„Das Ergebnis hat uns ein wenig überrascht. Denn im Vergleich zu herkömmlichen Weizen gelten alle drei ursprünglichen Weizenarten in gleichem Maße als bekömmlicher“, sagt Katharina Scherf, die am Leibniz-Institut die Arbeitsgruppe Functional Biopolymer Chemistry leitet. „Hinsichtlich der Amylase-Trypsin-Inhibitoren, scheint jedoch Einkorn für Menschen mit Weizenunverträglichkeit die bessere Wahl zu sein“, so Scherf weiter. 
Das Wissenschaftlerteam ist sich einig, dass noch sehr viel Forschungsbedarf besteht - nicht nur in medizinischer Hinsicht. So müsse man auch untersuchen, inwieweit die Auswahl der Getreidesorten oder Verarbeitungsmethoden dazu beitragen könnten, die Verträglichkeit von Getreideprodukten wie Brot zu verbessern. 

Publikation:
Geisslitz S, Ludwig C, Scherf KA, Koehler P (2018) J Agric Food Chem, DOI: 10.1021/acs.jafc.8b04411.Targeted LC-MS/MS reveals similar contents of α-amylase/trypsin-inhibitors as putative triggers of non-celiac gluten sensitivity in all wheat species except einkorn
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.jafc.8b04411

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Das Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München (Leibniz-LSB@TUM) besitzt ein neues, einzigartiges Forschungsprofil. Seine Wissenschaftler kombinieren Methoden der biomolekularen Grundlagenforschung mit Analysemethoden der Bioinformatik und analytischen Hochleistungstechnologien. Ihr Ziel ist es, die komplexen Inhaltsstoffprofile von Rohstoffen bis hin zu den finalen Lebensmittelprodukten zu entschlüsseln und deren Funktion als biologische Wirkmoleküle auf den Menschen aufzuklären. Basierend auf ihrer Forschung entwickelte Produkte sollen dazu beitragen, die Bevölkerung auch in Zukunft nachhaltig und ausreichend mit gesundheitsfördernden, wohlschmeckenden Lebensmitteln zu versorgen. Darüber hinaus sollen die neu gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse dazu dienen, personalisierte Ernährungskonzepte zu entwickeln, die zum Beispiel Menschen mit einer Nahrungsmittelunverträglichkeit helfen, ohne dass die Lebensqualität eingeschränkt und die Gesundheit gefährdet ist.

Das Leibniz-LSB@TUM ist ein Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, die 93 selbständige Forschungseinrichtungen verbindet. Ihre Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevanten Fragen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Forschung, auch in den übergreifenden Leibniz-Forschungsverbünden, sind oder unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer, vor allem mit den Leibniz-Forschungsmuseen. Sie berät und informiert Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Einrichtungen pflegen enge Kooperationen mit den Hochschulen - u.a. in Form der Leibniz-WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 19.100 Personen, darunter 9.900 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,9 Milliarden Euro.