Funktionelle Lebensmittel, Nutraceuticals, Lebensmittelzusatzstoffe, Medizinische Lebensmittel
Regulatorische Aspekte
Es hat sich eine verwirrende Vielzahl von Begriffen für funktionelle Lebensmittel, Lebensmittelzusatzstoffe, diätetische Lebensmittel, medizinische Lebensmittel und Lebensmittel mit funktionellen Aspekten wie epigenetisch aktive Lebensmittel, SIRT-Lebensmittel, senolytische Lebensmittel und viele andere entwickelt. Regional sehr unterschiedliche Definitionen, Konzepte für die Sicherheitsbewertung und Vorschriften erschweren die wissenschaftlich fundierte Nutzung der Möglichkeiten der Gesundheitserhaltung in diesem Bereich. Die Interessen von Interessengruppen wie Organisationen, die für sich in Anspruch nehmen, die Interessen der Verbraucher, des Handels, der Umwelt oder der Industrie zu schützen, sind kontrovers und endlose Diskussionen wie die über gesundheitsbezogene Angaben, wissenschaftlich fundierte Kriterien und Richtlinien sind anstrengend. Der Trend zur Personalisierung wird jedoch die Entwicklungen lenken.
Ein spannender Überblick über „Personalisierte Gesundheitserhaltung, Präzisionsmedizin, Präzisionsernährung und Innovationen bei funktionellen Lebensmitteln“ wird in dieser Übersicht gegeben >>>
Eine gute Zusammenfassung der bestehenden, lokalen, recht unterschiedlichen Regelungen und Konzepte finden Sie in diesem Papier >>>
Funktionelle Lebensmittel, Inhaltsstoffe von Arzneipflanzen, Nutrazeutika
Die Hauptfunktion (Nährwert) von Lebensmitteln besteht darin, uns mit Nahrungsenergie und den notwendigen Makro- und Mikronährstoffen zu versorgen. Die Erkenntnis, dass unsere Lebensmittel mehr können (müssen), als uns nur mit Energie und Makro- und Mikronährstoffen zu versorgen, ist der Menschheit seit Jahrtausenden bekannt. Sie tragen auch zu unserem Wohlbefinden bei und können den Gesundheitszustand beeinflussen und Krankheiten vorbeugen (Gesundheitswert).
Es ist seit langem bekannt, dass ein eindeutiger Zusammenhang zwischen den Lebensmitteln, die wir essen, und unserer Gesundheit besteht. Das heutige Konzept der funktionellen Lebensmittel entstand aus der allmählichen Erkenntnis, dass eine gesunde Ernährung aus dem Verzehr nahrhafter Lebensmittel resultiert und aus der Identifizierung der Mechanismen, durch die Lebensmittel den Stoffwechsel und die Gesundheit beeinflussen. Wenn wir Lebensmittel essen, ist unser erstes und grundlegendstes Ziel, Nährstoffe für unseren Körper zu erhalten und unseren Stoffwechselbedarf zu decken. Einige Gruppen von Lebensmitteln weisen jedoch zusätzlich zu ihren ernährungsphysiologischen Eigenschaften weitere gesundheitsfördernde Eigenschaften auf. Diese Arten von Lebensmitteln werden als funktionelle Lebensmittel bezeichnet und können als alle Lebensmittel definiert werden, die zusätzlich zu ihrem Nährwert einen positiven Einfluss auf die Gesundheit, die körperliche Leistungsfähigkeit oder den Gemütszustand einer Person haben. https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/functional-foods
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) definiert funktionelle Lebensmittel wie folgt: „Ein Lebensmittel, das über eine angemessene Ernährungswirkung hinaus eine oder mehrere Zielfunktionen im Körper in einer Weise positiv beeinflusst, die entweder für einen verbesserten Gesundheitszustand und Wohlbefinden und/oder eine Verringerung des Krankheitsrisikos von Bedeutung ist. Ein funktionelles Lebensmittel kann ein natürliches Lebensmittel sein oder ein Lebensmittel, dem durch technologische oder biotechnologische Mittel ein Bestandteil zugefügt oder entzogen wurde, und es muss deren Wirkung in Mengen nachweisen, die normalerweise mit der Nahrung aufgenommen werden“ (EG 1924/2006 über nährwert- und gesundheitsbezogene Angaben über Lebensmittel).
Experten des Functional Food Center, USA (FFC) definieren funktionelle Lebensmittel derzeit als „natürliche oder verarbeitete Lebensmittel, die bekannte oder unbekannte biologisch aktive Verbindungen enthalten, die in definierten, wirksamen und nicht toxischen Mengen einen klinisch nachgewiesenen und dokumentierten gesundheitlichen Nutzen unter Verwendung spezifischer Biomarker für die Vorbeugung, das Management oder die Behandlung von chronischen Krankheiten oder deren Symptomen bieten“. In diesem Zusammenhang werden bioaktive Verbindungen, die als Rückgrat der funktionellen Lebensmittel gelten, als „primäre und sekundäre Metaboliten von nahrhaften und nicht-nahrhaften natürlichen Bestandteilen verstanden, die einen gesundheitlichen Nutzen durch die Vorbeugung oder sind funktionelle Lebensmittel wesentlich für eine „nachhaltige Gesundheit“? In den USA umfasst die Definition von Nutraceuticals auch „funktionelle Lebensmittel“ – d.h. Lebensmittel, die aufgrund ihrer Inhaltsstoffe einen bestimmten gesundheitlichen Nutzen bieten. Nutrazeutika sind natürliche, bioaktive chemische Verbindungen, die gesundheitsfördernde, krankheitsvorbeugende oder allgemein medizinische Eigenschaften haben (María Dolores del Castillo, Amaia Iriondo-DeHond, 2018).
Außerdem wurde der Begriff „nachhaltige Gesundheit“ als Ziel von funktionellen Lebensmitteln eingeführt: „ein gesundes und aktives Altern unter Vermeidung des Risikos von Krankheiten“. Gesunde Lebensmittel und insbesondere funktionelle Lebensmittel werden benötigt, um dieses Ziel zu erreichen. Nachhaltige Gesundheit kann durch eine qualitativ hochwertige Versorgung und eine verbesserte öffentliche Gesundheit erreicht werden, ohne die natürlichen Ressourcen zu erschöpfen oder schwere ökologische Schäden zu verursachen. Nachhaltige Gesundheit kann auch durch den Schutz und die Verbesserung der Gesundheit jetzt und für künftige Generationen erreicht werden, indem verschiedene Strategien wie eine gesunde Ernährung, die auf funktionellen Lebensmitteln basieren kann, eingesetzt werden. Es sind auch Pläne zur Minimierung der Umweltauswirkungen auf Gesundheit und Ernährung erforderlich (María Dolores del Castillo, Amaia Iriondo-DeHond, 2018)
Funktionelle Lebensmittel umfassen typischerweise:
- Probiotika, Präbiotika, Synbiotika und Postbiotika.
- Ballaststoffe
- Omega-3-Fettsäuren, Ölsäuren und Phytosterine
- Phytoöstrogene
- Phenolische Verbindungen
Polyphenole, eine wichtige Gruppe von Nahrungsergänzungsmitteln mit starken gesundheitsfördernden Eigenschaften
Polyphenole, organische Verbindungen, die reichlich in Pflanzen vorkommen, sind in den letzten Jahrzehnten zu einem immer wichtigeren Thema in der Ernährung geworden. Immer mehr Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass der Verzehr von Polyphenolen durch die Regulierung des Stoffwechsels, des Gewichts, chronischer Krankheiten und der Zellproliferation eine wichtige Rolle für die Gesundheit spielen kann. Bisher wurden mehr als 8.000 Polyphenole identifiziert, obwohl ihre kurz- und langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen noch nicht vollständig charakterisiert wurden.
Tier-, Human- und epidemiologische Studien zeigen, dass verschiedene Polyphenole antioxidative und entzündungshemmende Eigenschaften haben, die präventive und/oder therapeutische Wirkungen bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen, neurodegenerativen Störungen, Krebs und Fettleibigkeit haben könnten.
Einige haben jedoch davor gewarnt, dass ein übermäßiger Verzehr schädliche Auswirkungen haben könnte, insbesondere dann, wenn die Verbindungen isoliert und nicht in einer Lebensmittelmatrix konsumiert werden.
Die aktuelle Literatur legt nahe, dass der langfristige Verzehr einer polyphenolreichen Ernährung vor bestimmten Krebsarten, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Typ-2-Diabetes, Osteoporose, Bauchspeicheldrüsenentzündung, Magen-Darm-Problemen, Lungenschäden und neurodegenerativen Erkrankungen schützt.
Die vorherrschende Erklärung für diese Vorteile ist die „biochemische Scavenger-Theorie“, die besagt, dass polyphenolische Verbindungen freie Radikale vernichten, indem sie stabilisierte chemische Komplexe bilden und so weitere Reaktionen verhindern. Es gibt auch Hinweise auf einen zusätzlichen Mechanismus, durch den Polyphenole vor
oxidativer Stress durch die Produktion von Wasserstoffperoxid (H202), das dann dazu beitragen kann, Immunreaktionen wie das Zellwachstum zu regulieren. Die meisten Erkenntnisse stammen jedoch aus In-vitro-Modellen, und es ist unklar, ob diese Mechanismen auch beim Menschen zutreffen.
Darüber hinaus haben neuere Erkenntnisse die Auswirkungen der Absorptionspharmakokinetik auf die Wirksamkeit von Polyphenolen als Antioxidantien und andere potenziell gesundheitsfördernde Mechanismen aufgezeigt. Diese physiochemischen Eigenschaften der Moleküle könnten die in Human- und Tiermodellen beobachteten unterschiedlichen Wirkungen sowie die widersprüchlichen Daten in der Literatur erklären.
Es wurde über einige schädliche Auswirkungen der Einnahme von Polyphenolen berichtet. Die Einnahme von pflanzlichen Polyphenol-Extrakten in Getränken hat nachweislich unerwünschte Wirkungen, insbesondere bei Personen mit degenerativen Erkrankungen, Bluthochdruck, Schilddrüsenerkrankungen, Epilepsie oder Herzerkrankungen.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6160559/pdf/fnut-05-00087.pdf
https://www.researchgate.net/publication/263777475_Dietary_Polyphenols_and_Type_2_Diabetes_Current_Insights_and_Future/figures?lo=1
Flavonoide
Flavonoide sind eine vielfältige Gruppe pflanzlicher Stoffwechselprodukte mit mehr als 10.000 Verbindungen, die bis jetzt identifiziert wurden.
Die anerkannten antioxidativen Eigenschaften der Flavonoide haben das Interesse an ihrer potenziellen Rolle bei der Vorbeugung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen geweckt. Quercetin und Catechin weisen in vitro die stärksten antioxidativen Eigenschaften auf. Jüngste Studien haben eindeutig den gesundheitlichen Nutzen von Flavonoiden in der Nahrung aufgezeigt, da ein positiver Zusammenhang zwischen ihrer Aufnahme und der Verringerung des Risikos eines kardiovaskulären Todes bei erwachsenen Amerikanern festgestellt wurde.
Die Wirksamkeit von Flavonoiden bei der Vorbeugung von altersbedingten neurodegenerativen Erkrankungen wurde in den letzten Jahren intensiv untersucht. Dies gilt insbesondere für Demenz, Parkinson und Alzheimer. Es scheint, dass Flavonoide die neuronale Funktion modulieren können. Es hat sich gezeigt, dass eine Ernährung, die reich an diesen Substanzen ist, die Aufrechterhaltung der kognitiven Funktionen des Menschen positiv beeinflusst, wahrscheinlich durch den Schutz der Neuronen, die Verbesserung ihrer Funktion und ihre Regeneration. Reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies sind an der Entstehung vieler neurodegenerativer Erkrankungen beteiligt, während Flavonoide in der Nahrung nachweislich oxidativen neuronalen Schäden wirksam entgegenwirken. Es wurde nachgewiesen, dass die Verwendung des Extrakts aus der Gingobiloba-Pflanze, der reich an Flavonoiden ist, die Behandlung der altersbedingten Demenz und der Alzheimer-Krankheit positiv beeinflussen kann. Tangeretin, ein Flavonoid, das zur Unterklasse der Flavone gehört und hauptsächlich in Zitrusfrüchten vorkommt, bietet nachweislich Schutz bei der Parkinson-Krankheit.
Unter Chemoprävention versteht man die Verwendung natürlicher oder synthetischer Substanzen zur Hemmung oder Umkehrung der Karzinogenese. Viel Aufmerksamkeit wird in dieser Hinsicht den Flavonoiden gewidmet. Epidemiologische und klinische Studien deuten darauf hin, dass diese Verbindungen durch ihre Interaktion mit verschiedenen Genen und Enzymen Krebs verhindern können. Es hat den Anschein, dass biologisch aktive Substanzen, die in Lebensmitteln enthalten sind, die Stadien der Krebsentstehung wie Auslösung, Förderung und Fortschreiten beeinflussen können. Es wurden viele Mechanismen der Flavonoidwirkung entdeckt. In der Initiations- und Promotionsphase umfassen sie: Inaktivierung des Karzinogens, Hemmung der Zellproliferation, Verbesserung der DNA-Reparaturprozesse und Verringerung des oxidativen Stresses. In der Progressionsphase können Flavonoide die Apoptose auslösen, die Angiogenese hemmen, eine antioxidative Wirkung und auch eine zytotoxische oder zytostatische Wirkung gegen Krebszellen aufweisen.
Gegenwärtig gilt der Verzehr von Flavonoiden in der Nahrung als sicher. Besorgniserregend ist jedoch, dass die Toxizität konzentrierter Quellen von Flavonoiden unbekannt ist, ebenso wie ihre Wechselwirkungen mit anderen Nahrungsbestandteilen oder eingenommenen Medikamenten. (Aleksandra Kozłowska, 2014)
Qualität, Bioverfügbarkeit, Stabilität, Mischbarkeit und Sicherheit
sind wichtige Determinanten von Functional Foods
Qualität, Bioverfügbarkeit, Stabilität, Mischbarkeit und Sicherheit von funktionellen Lebensmitteln sind von entscheidender Bedeutung. Viele Nahrungsergänzungsmittel, die auf verschiedenen Märkten erhältlich sind, sind nur kurz nach der Extraktion aus den Pflanzen aktiv. Leider verlieren sie ihre Aktivität durch schlechte Stabilität, wie z.B. Oxydation, sie haben eine schlechte Formulierung oder sind nicht bioverfügbar.
Aus Sicherheitsgründen empfehlen wir dringend, Nahrungsergänzungsmittel nicht länger als 3-5 Monate zu verwenden und dann eine Pause einzulegen oder auf ein Produkt mit anderen Inhaltsstoffen und Mechanismen umzusteigen.
Funktionelle Lebensmittel als Nahrungsergänzungsmittel können jedoch eine ausgewogene und vor allem abwechslungsreiche Ernährung nicht ersetzen!
Probiotika, Präbiotika, Synbiotika und Postbiotika
sind in der Regel weithin als funktionelle Lebensmittel bekannt. Sie befassen sich mit der Gesundheit und den Funktionen des Darms und seinen Verbindungen zum Immunsystem, dem Nervensystem und dem endokrinen System. Es ist also durchaus wahr, dass „die Gesundheit aus dem Darm kommt“.
Probiotika
Probiotika: Auf der Grundlage einer Konsenserklärung der Expertengruppe der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen und der Weltgesundheitsorganisation (FAO-WHO) aus dem Jahr 2001 können Probiotika definiert werden als „lebende Mikroorganismen, die, wenn sie in angemessenen Mengen verabreicht werden, dem Wirt einen gesundheitlichen Nutzen bringen“. Die meisten probiotischen Produkte enthalten eine definierte und begrenzte Liste von mikrobiellen Taxa, zu denen vor allem Milchsäurebakterien (LAB) wie Lactobacillus spp. und Bifidobacterium spp. gehören, die den Status eines allgemein als sicher angesehenen Produkts (GRAS) haben. Wie an anderer Stelle beschrieben, sind die gesundheitlichen Auswirkungen von Probiotika sehr stamm- und krankheitsspezifisch. Daher kann die Evidenz zu jedem dieser Stämme unterschiedlich ausfallen, und es gibt eine enorme Menge an Daten zu bestimmten probiotischen Stämmen, die mit einer großen Vielfalt an Studienergebnissen einhergehen.
Idealerweise sollten Probiotika physiologisch und genetisch charakterisiert sein und nach der Produktverarbeitung, den Lagerungsbedingungen und der Magenpassage in einem lebensfähigen Zustand im Darm ankommen. Außerdem sollten die gesundheitlichen Auswirkungen in Studien am Menschen nachgewiesen werden.
Es wird vermutet, dass Probiotika die Darmmikrobiota durch die Unterdrückung und Hemmung von Krankheitserregern sowie die Verhinderung der Anhaftung und Ansiedlung dieser Erreger im Darm beeinflussen können. Darüber hinaus könnten Probiotika eine Rolle bei der Entwicklung des Immunsystems, der Synthese wichtiger Nahrungsbestandteile wie Vitamine und der Stärkung der Integrität der Darmbarriere durch die Hochregulierung von Genen spielen, die an der Tight-Junction-Signalisierung beteiligt sind.
Für die probiotischen Mitglieder der Gattungen Lactobacillus, Bifidobacterium und Streptococcus wurden immunmodulatorische Eigenschaften nachgewiesen, die sich positiv auf die zellvermittelte Immunität und Entzündungen auswirken. Die probiotische Modulation der Immunentwicklung stellt eine vielversprechende Anwendung dar, insbesondere bei Kleinkindern, bei denen die ausgeprägtesten immunmodulierenden Effekte dokumentiert wurden. So haben Probiotika in der Ernährung von Säuglingen und Kleinkindern vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung von Allergien, Darm- und Atemwegsinfektionen, Reizdarmsyndrom (IBS), Colitis ulcerosa (UC) und Säuglingskoliken gezeigt.
Die klinische Wirksamkeit und prophylaktische Wirkung von Probiotika wurde auch bei Erwachsenen bei verschiedenen Erkrankungen nachgewiesen, darunter Antibiotika-assoziierte Diarrhöe, akute Gastroenteritis, Reizdarmsyndrom, UC und akute Atemwegsinfektionen. Darüber hinaus wurde die Einnahme von Probiotika mit einer Reihe von immunmodulatorischen Wirkungen in Verbindung gebracht.
Die Veränderungen in der Zusammensetzung und Funktionsweise der Darmmikrobiota als Folge der Einnahme von Probiotika sind weniger klar, obwohl einige Studien berichten, dass Probiotika Veränderungen in der Zusammensetzung der Darmmikrobiota hervorrufen, die mit gesundheitsfördernden Wirkungen einhergehen. Da es jedoch an experimentell nachgewiesenen kausalen Zusammenhängen mangelt, ist es schwierig zu behaupten, dass solche Veränderungen des Mikrobioms tatsächlich von Vorteil sind.
Präbiotika
Präbiotika: Die International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics hat vor kurzem die Definition und den Anwendungsbereich von Präbiotika überprüft und eine Konsenserklärung zur Definition von Präbiotika verfasst: „ein Substrat, das von den Mikroorganismen des Wirts selektiv verwertet wird und einen gesundheitlichen Nutzen bringt“. Präbiotika können die Zusammensetzung der Mikrobiota verändern, indem sie das Wachstum bestimmter Spezies stimulieren und so einen gesundheitlichen Nutzen für den Wirt fördern. Von zahlreichen Kohlenhydraten, die nur für Mikroorganismen fermentierbar sind, wurde berichtet, dass sie solche präbiotischen Wirkungen haben, darunter Oligosaccharide aus der menschlichen Milch (HMOs), verschiedene Arten von Ballaststoffen, Phenole und Phytochemikalien, konjugierte Linolsäure und mehrfach ungesättigte Fettsäuren, resistente Stärke und eine breite Palette von Oligosacchariden mit einer großen Bandbreite an gesundheitlichen Wirkungen (Flint et al., 2012). Zu den gut untersuchten und am häufigsten verwendeten präbiotischen Oligosacchariden gehören kurzkettige Galactooligosaccharide (scGOS) und langkettige Fructooligosaccharide (lcFOS). Die Hauptwirkung vieler dieser Präbiotika beruht auf der Förderung des Wachstums und der Aktivität bestimmter Bifidobakterien, deren relative Häufigkeit für gestillte Säuglinge und Kleinkinder charakteristisch ist. Es ist bekannt, dass präbiotische Oligosaccharide in Säuglingsnahrung über diese mikrobiota-modulierende Wirkung Veränderungen in der Stoffwechselaktivität des Darms bewirken und die Stuhlkonsistenz und -häufigkeit derjenigen von gestillten Säuglingen annähern. Neben den Wirkungen bei Säuglingen werden präbiotische Oligosaccharide mit physiologischen und pathophysiologischen Eigenschaften während des gesamten Lebens in Verbindung gebracht, einschließlich bei Kleinkindern, Jugendlichen, Erwachsenen und älteren Menschen. Zu diesen Wirkungen gehören unter anderem die Verbesserung der Magen-Darm-Funktion und der Barrierefunktion, die Erhöhung der Mineralstoffaufnahme, die Modulation des Energiestoffwechsels und der Sättigung sowie die Verringerung des Risikos von Darminfektionen.
Synbiotika
Synbiotika werden häufig definiert als „synergistische Mischungen von Probiotika und Präbiotika, die sich vorteilhaft auf den Wirt auswirken, indem sie das Überleben und die Besiedlung von lebenden nützlichen Mikroorganismen im Magen-Darm-Trakt des Wirts verbessern“. Synbiotika können die Zusammensetzung der Darmmikrobiota und die Produktion mikrobieller Metaboliten modulieren. Säuglingsnahrung mit zugesetzten Synbiotika unterstützt nachweislich das normale Wachstum von Säuglingen mit Kuhmilchallergie, moduliert die Darmmikrobiota und verhindert asthmaähnliche Symptome bei Säuglingen mit atopischer Dermatitis. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass Säuglingsnahrung, die mit Synbiotika mit scGOS/lcFOS und Bifidobacterium breve M-16V ergänzt wurde, die verzögerte Bifidobacterium-Kolonisierung ausgleicht, die bei durch Kaiserschnitt geborenen Säuglingen dokumentiert wurde. Bei Säuglingen, die per Kaiserschnitt geboren wurden, modulieren diese Synbiotika die Produktion von Acetat und die Ansäuerung des Darms. Diese beobachteten physiologischen Bedingungen, die als Indikatoren für die Darmgesundheit beschrieben werden, ähneln denen, die bei vaginal geborenen Säuglingen beobachtet werden. Bei Erwachsenen deuten mehrere Meta-Analysen auf positive Auswirkungen von Synbiotika bei Verstopfung, auf die Senkung hoher Nüchternblutzuckerwerte und auf das Risiko einer postoperativen Sepsis nach Magen-Darm-Operationen hin.
Postbiotika
Postbiotika sind funktionelle bioaktive Verbindungen, die während der Fermentation in einer Matrix entstehen und zur Förderung der Gesundheit eingesetzt werden können. Der Begriff Postbiotika kann als Oberbegriff für alle Synonyme und verwandten Begriffe dieser mikrobiellen Fermentationskomponenten betrachtet werden. Daher können Postbiotika viele verschiedene Bestandteile umfassen, darunter Metaboliten, kurzkettige Fettsäuren (SCFAs), mikrobielle Zellfraktionen, funktionelle Proteine, extrazelluläre Polysaccharide (EPS), Zelllysate, Teichoinsäure, von Peptidoglycan abgeleitete Muropeptide und piliartige Strukturen. Postbiotika ist ebenfalls ein recht neuer Begriff im Bereich der ‚-Biotika‘. Während für die Definitionen von Prä- und Probiotika ein Konsens besteht, ist dies für Postbiotika noch nicht der Fall.
