Die Bedeutung der Gene für Ernährung und Gesundheit

molnut.uni.kiel.de

Die Bedeutung der Gene für Ernährung und Gesundheit

Schleswig-Holsteinische Universitäts-Gesellschaft

Bad Oldesloe, 07.12.2009; Glinde, 08.12.2009

Die Bedeutung der Gene für Ernährung

und Gesundheit

Prof. Dr. Frank Döring

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Institut für Humanernährung und Lebensmittelkunde

Exzellenzcluster Inflammation at Interfaces

Abteilung Molekulare Prävention

www.molprev.uni-kiel.de


Prof. Dr. Frank Döring

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Der Vortrag möchte folgende Fragen beantworten

• Welche Ernährung ist für den Menschen „natürlich“?

• Welche Ernährung ist für den Menschen gesund?

• Was sind die wichtigsten Ernährungsrisiken?

• Welchen Einfluss hat die Ernährung der Mutter auf die Kinder?

• Welchen Einfluss haben die Gene auf das Körpergewicht?

• Was ist „Personalisierte Ernährung“?

• Sind „Funktionelle Lebensmittel“ nützlich?


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Welche Ernährung ist für den

Menschen „natürlich“?


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Ernährung in unterschiedlichen Kulturen

Mali

Einkommen/Woche: 6 Euro

Lebensmittelausgaben/W.: 2 Euro

Lebenserwartung: 54 Jahre

Ernährung:

• kohlenhydratreich

• Grad der Verarbeitung gering

• tägliche Sorge ums Essen


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Ernährung in unterschiedlichen Kulturen

Mongolei

Einkommen/Woche: 13 Euro

Lebensmittelausgaben/W.: 9 Euro

Lebenserwartung: 66 Jahre

Ernährung:

• kohlenhydratreich

• Grad der Verarbeitung gering

• Mahlzeiten in der Familie


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Ernährung in unterschiedlichen Kulturen

Türkei

Einkommen/Woche: 67 Euro

Lebensmittelausgaben/W.: 21 Euro

Lebenserwartung: 69 Jahre

Ernährung:

• viel Obst- und Gemüse

• Grad der Verarbeitung gering

• Mahlzeiten in der Familie


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Ernährung in unterschiedlichen Kulturen

Kuba

Einkommen/Woche: 25 Euro

Lebensmittelausgaben/W.: 18 Euro

Lebenserwartung: 76 Jahre

Ernährung:

• viel Obst

• Grad der Verarbeitung gering

• Mahlzeiten in der Familie


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Ernährung in unterschiedlichen Kulturen

USA

Einkommen/Woche: 645 Euro

Lebensmittelausgaben/W.: 39 Euro

Lebenserwartung: 77 Jahre

Ernährung:

• fettreich

• Grad der Verarbeitung hoch

• Essen immer und überall


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Ernährung in unterschiedlichen Kulturen

Japan

Einkommen/Woche: 633 Euro

Lebensmittelausgaben/W.: 62 Euro

Lebenserwartung: 80 Jahre

Ernährung:

• fettarm

• fermentiert

• funktionalisiert


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Traditionelle Ernährungsformen

Angaben in Energie-%

Ernährung in unterschiedlichen Kulturen

Normalkost in Deutschland 15 40 45


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Welche Ernährung ist für den Menschen

„natürlich“?

Die natürliche Ernährung des Menschen

ist „kultürlich“.

Der Stoffwechsel des Menschen ist

extrem anpassungsfähig und toleriert

sehr unterschiedliche Ernährungsformen.


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Welche Ernährung (und welcher

Lebensstil) ist für den Menschen

gesund?


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30 %

10-15 %

5 Portionen pro Tag

Obst und Gemüse

2-3 Liter Flüssigkeit

55-60 %

2x pro Woche

fetten Fisch

Ernährungsempfehlung

Fett

1g= 9 kcal

Eiweiß (Protein)

1g= 4 kcal

energiearm, ballaststoffreich,

vitaminreich

Kohlenhydrate

(+Ballaststoffe)

1g= 4 kcal


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www.molprev.uni-kiel.de Praktische Umsetzung der Ernährungsempfehlung

Wasser

O-Saft Putenbrustsalat* Milchreis+Frucht

20 g KH 60 g KH,25 g E,15 g F 26 g KH, 4 g E, 4 g F

106 g KH x 4=424 kcal= 60 % (50-60 %)

29 g Eiweiß x 4=116 kcal= 16 % (15-25 %)

19 g Fett x 9=171 kcal= 24 % (20-30 %)

711 kcal=100 %

*30 g Buttermilch-Frischkäse (6 % Fett), 0.5 EL Sahne-Meerrettich, 2 Scheiben Putenbrust, 75 g Nudeln,

0.5 mittelgroße Zwiebel, 40 g Kirschtomaten, 40 g Feldsalat, Bund Schnittlauch, 0.5 EL Balsamico-Essig,

0.5 3 EL Öl


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Praktische Umsetzung der Ernährungsempfehlung

g KH, kcal, % g Eiweiß , kcal, % g Fett, kcal, % kcal

Hawai 66, 264, 47 27, 108, 19 21, 189, 34 561

Käsequartett 60, 240, 36 33, 132, 19 33, 297, 45 669

Hawai-plus 99, 396, 57 27, 108, 16 21, 189, 27 693

+


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Mortalität

(pro 10.000 Personen/ Jahr)

100-

80-

60-

40-

20-

Bewegungsempfehlung

„genetisches Risiko“

niedrig

hoch

0-

Schlechte Fitness Gute Fitness

1500-2000 kcal/ Woche

6 Std. zügiges Gehen

6 Std. Golf

5-6 Std. Hausarbeit

4 Std. Tennis

3-4 Std. Schwimmen

3-4 Std. Radfahren

2-3 Std. Jogging

10 km= kgx10= kcal


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Gruppe I: Sportprogramm ohne zusätzliches Vitamin C und E

Gruppe II: Sportprogramm mit zusätzlichem Vitamin C und E

Verbesserung des Zuckerstoffwechsel,

Erniedrigung des Risikos für Diabetes Typ 2

nach-

vorher vorher

her

Gruppe I Gruppe II

Ristow M et al. PNAS 2009;106:8665-8670

Vitamin C und E: Nützlich für Sportler?

nachher

Sport

Vitamin

C und E

Oxidativer Stress

„Abwehr-Gene

Stoffwechsel

verbessert

Erkrankungsrisiko


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Welche Ernährung (und welcher Lebensstil)

ist für den Menschen gesund?

Eine wasserreiche/ energiearme (5x pro Tag

Obst und Gemüse) Kost mit hochwertigen

Fetten (2x/ Woche fetten Fisch).

1500-2000 kcal/ Woche (z. B. jeden zweiten

Tag Sport, Radfahrt zur Arbeit) durch gezielte

Bewegung verausgaben. Hohe Gaben von

Vitamin C und E sind für Sportler eher

ungeeignet.


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Was sind die wichtigsten

ernährungsabhängigen Gesundheits-

risiken und wie können sie vermieden

werden?


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Gesundheitsrisiken durch Ernährung

Wahrgenommene Risiken

Genetisch veränderte Lebensmittel

Chemikalien in Lebensmitteln

Allergien

Vitaminmangel

Tatsächliche Risiken

Ernährungsverhalten

Bewegungsmangel

Fettaufnahme

Mikroorganismen


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Übergewicht und Fettsucht als ein weltweites

Ernährungsproblem

% Fettsucht

Folgen von Übergewicht und Fettsucht:

Diabetes Typ 2, Bluthochdruck, Herzinfarkt, Schlaganfall.


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Was sind die wichtigsten

ernährungsabhängigen Gesundheitsrisiken

und wie können sie vermieden werden?

Energiereiche Ernährung und

Bewegungsmangel

Übergewicht und Fettsucht

Diabetes Typ 2, Bluthochdruck, Herzinfarkt,

Schlaganfall

Vermeidung: FDH und LDD


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Welchen Einfluss hat die Ernährung der

Mutter bzw. Oma auf die Entstehung

von Übergewicht bei den Kindern bzw.

Enkeln?


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Ernährung während der Schwangerschaft

Kinder mit einem geringen Geburtsgewicht haben

häufiger Übergewicht

Kinder von Müttern, die während der Schwangerschaft

einen Energiemangel aufwiesen, haben häufiger

Übergewicht

Annahme: Energiemangel während der

Schwangerschaft bei den Müttern führt zu einer

besseren Futterverwertung bei den Kindern


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Ein spektakuläres Ernährungsexperiment

Normale

Ernährung

Normale

Ernährung

Normale

Ernährung

Test

Ernährung

Normale

Ernährung

Normale

Ernährung


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Welchen Einfluss hat die Ernährung der

Mutter bzw. Oma auf die Entstehung

von Übergewicht bei den Kindern bzw.

Enkeln?

Es gibt Hinweise, dass ein maternaler

Energiemangel während der

Schwangerschaft das

Übergewichtsrisiko der Kinder

begünstigt.


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Welchen Einfluss haben die Gene

auf die Entstehung von Übergewicht

und Diabetes Typ 2 ?


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Eineiige Zwillinge


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Leptinmangel – eine sehr seltene aber

therapierbare Form der Fettsucht

9 Jahre, 95 kg 10 J., 78 kg


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RR for Type 2 Diabetes

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

Das Risiko für Diabetes Typ 2 in Abhängigkeit von

der Fettaufnahme und einem Gen

Risiko für Diabetes Typ 2

Gen-Variante A

30 32 34 36 38 40

Fat Intake (% Energy)

Gen-Variante B

GG+GT

TT


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Nüchtern-Insulin-Spiegel [pM]

Das Risiko für Diabetes Typ 2 in Abhängigkeit von

der Fettaufnahme, der Bewegung und einem Gen

Genotyp für ein regulatorisches Gen (PPARγ2) des Fettstoffwechsels

Pro/Pro (80 %)

Pro/Ala oder Ala/Ala (20 %)


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Welchen Einfluss haben die Gene auf die

Entstehung von Übergewicht und Diabetes Typ 2 ?

30-70 % des Körpergewichts eines Menschen hängt

von den Genen ab.

Es gibt seltene Formen der Fettsucht, die von einem

Gen abhängig sind.

Das Wechselspiel zwischen den individuellen Genen

und der Ernährung (und Bewegung) kann das

individuelle Gesundheitsrisiko erklären.


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Was ist „Personalisierte Ernährungund

welche Bedeutung hat sie für die

Vorbeugung von ernährungsabhängigen

Erkrankungen?


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www.molprev.uni-kiel.de Die Idee der „Personalisierten Ernährung“ ist alt

Eine dünne, angespannte und nervöse Person mit der

Tendenz zu Yin-Mangel sollte mehr Nahrungsmittel zu sich

nehmen, die das Yin aufbauen wie z. B. Fleisch und

tierische Eiweiße.

Übergewichtige Personen sollten eben diese Produkte

sowie Süssigkeiten meiden.

Besteht im Alter ein Yang-Mangel, kann die mäßige

Einnahme von Alkohol das Yang wärmen.

Ist ein Yin-Mangel in dieser Lebensphase dominant,

empfehlen sich Mineralwasser oder Birnensaft.


Prof. Dr. Frank Döring

www.molprev.uni-kiel.de Das Konzept der „Personalisierten Ernährung

Personalisierte Ernährung hat das Ziel auf der Grundlage

des individuellen Genoms, Ernährungsempfehlungen

auszusprechen, um das individuelle Erkrankungsrisiko zu

minimieren.

Dadurch soll das Erkrankungsrisiko Genotyp-abhängig

gezielt gesenkt werden. Gegenüber pauschalen

Ernährungsempfehlungen solle eine Personalisierte

Ernährung besser geeignet sein, Präventionsstrategien

frühzeitig einzuleiten und die Ressourcen des

Gesundheitssystems effektiver einzusetzen.


Prof. Dr. Frank Döring

www.molprev.uni-kiel.de Die Umsetzung der „Personalisierten Ernährung


Prof. Dr. Frank Döring

www.molprev.uni-kiel.de Die Umsetzung der „Personalisierten Ernährung

Der Kit


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Prof. Dr. Frank Döring

www.molprev.uni-kiel.de Die Vision der „Personalisierten Ernährung

Lab-on-the-Chip

Personalisierter Lebens- und Ernährungsstil


Prof. Dr. Frank Döring

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Was ist „Personalisierte Ernährungund welche

Bedeutung hat sie für die Vorbeugung von

ernährungsabhängigen Erkrankungen?

Personalisierte Ernährung hat das Ziel auf der

Grundlage des individuellen Genoms, Empfehlungen

auszusprechen, um das individuelle

Erkrankungsrisiko zu minimieren.

Das Konzept wird bereits von einer Reihe von

Firmen umgesetzt. Derzeit ist jedoch der Vorteil – im

Vergleich zu herkömmlichen Empfehlungen – kaum

erkennbar. Zukünftig dürften sich sinnvolle

Konzepte für Hochrisikopersonen ergeben.


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Sind „Funktionelle Lebensmittel“

nützlich?


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„Funktionelle Lebensmittel“ = Lebensmittel mit

Zusatznutzen

Die „funktionalisierte“ Margarine

enthält ein Gemisch von Phytosterolestern

senkt nachweislich den Cholesterinspiegel

(LDL) bei 25 g Aufnahme pro Tag

Menschen mit Phytosterolämie (Gendefekt)

dürfen die Margarine nicht verzehren (siehe

Beipackzettel!)

für Kinder ebenfalls ungeeignet

ca. 25 Millionen Entwicklungskosten

einige Phytosterolester waren/ sind (?) als

Medikament gegen einen hohen Cholesterinspiegel

bzw. gegen Prostatakarzinom

zugelassen


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Sind „Funktionelle Lebensmittel“

nützlich?

Funktionelle Lebensmittel sind für

bestimmte Personengruppen zur

Vorbeugung geeignet.

Eine klare Unterscheidung zwischen

normalen Lebensmitteln und

„Funktionellen Lebensmitteln“ erscheint

sinnvoll.


Prof. Dr. Frank Döring

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Zusammenfassung

Der Stoffwechsel des Menschen toleriert sehr

unterschiedliche „kultürliche“ Ernährungsformen.

Bevorzuge eine wasserreiche/ energiearme (5x/ Tag Obst und

Gemüse) Kost mit hochwertigen Fetten (2x/ Woche fetten

Fisch).

Verausgabe 1500-2000 kcal/ Woche (z. B. jeden zweiten Tag

Sport, Radfahrt zur Arbeit) durch gezielte Bewegung.

Übergewicht ist - neben der Unterernährung – das zentrale

Ernährungsproblem weltweit.

Die Lösung des Problems durch FDH und LDD scheint

einfach zu sein.


Prof. Dr. Frank Döring

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Zusammenfassung

Bei genauer Betrachtung des Übergewichtsproblems ergeben

sich eine Vielzahl von Ursachen. Folgende ausgewählte

Ursachen wurden dargestellt:

Energiemangel während der Schwangerschaft erhöht das

Übergewichtsrisiko der Kinder.

Das Wechselspiel zwischen den Genen und der Ernährung

kann das individuelle Gesundheitsrisiko erklären.

„Personalisierten Ernährung“ ist ein sinnvolles Konzept für

Hochrisikopersonen.

„Funktionelle Lebensmittel“ sind für bestimmte Personengruppen

zur Vorbeugung geeignet.


Prof. Dr. Frank Döring

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Funktionelles Lebensmittel nach Mörike (1804-1875)

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n

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g , , dd d u u m m m m m ,

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s

T ü c c h h tt t i i g g e e m m u u m m ,

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,

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,

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