Bioverfügbarkeit und Biomarker für den Lebensmittelverzehr

Um die physiologische Relevanz der Bioaktivität von Lebensmittelinhaltsstoffen beurteilen zu können, sind vertiefte Kenntnisse zu eben dieser Bioaktivität die Voraussetzung. Unter Bioverfügbarkeit wird der komplexe Prozess im Magen-Darm-Trakt verstanden, der von der Freisetzung von Nährstoffen aus der Lebensmittelmatrix, über die Umwandlung in eine absorbierbare Form (Bioaccessibility), die Absorption, den Metabolismus, die Verteilung bis hin zur Ausscheidung verläuft. Dieser Prozess wird in Modellsystemen (in-vitro-Darmmodell TIM, Tier), aber auch im menschlichen Organismus im Rahmen von kontrollierten Interventionsstudien untersucht, die am Studienzentrum für Humanernährung des Instituts durchgeführt werden. Im Mittelpunkt steht dabei der Einfluss äußerer Faktoren wie die Lebensmittelmatrix inklusive neuer Verfahren der Lebensmitteltechnologie, die sich auf die Lebensmittelmatrix auswirken. Wichtige Zielsubstanzen (Lebensmittelinhaltsstoffe bzw. Nährstoffe, sowie deren Metabolite) werden mit modernen analytischen Methoden wie HPLC, LC-MS, GC-MS und NMR bestimmt. Die Gehalte in verschiedenen biologischen Fraktionen (z.B. Körperflüssigkeiten, aber auch in vitro) erlauben Aussagen zu einzelnen Teilprozessen und damit zur Bioverfügbarkeit.

Biomarker für den Lebensmittelverzehr ermöglichen objektive Rückschlüsse darüber, welche Lebensmittel und wieviel davon von Individuen verzehrt werden. Zusätzlich geben sie Hinweise darüber, wie einzelne Lebensmittel die Zusammensetzung des Human-Metaboloms und damit den Stoffwechsel beeinflussen. Im Rahmen des institutsübergreifenden Forschungsschwerpunktes Human- und Lebensmittel-Metabolomics wird untersucht, inwiefern sich bei der Aufnahme bestimmter Lebensmittel das Muster der Inhaltsstoffe in Human-Proben (Blut, Urin) widerspiegelt. Ziel ist es, Biomarker, also Indikatoren für die Zufuhr bestimmter Lebensmittel/-gruppen, als objektiviertes Merkmal zu identifizieren. Validierte Biomarker können beispielweise zur Unterstützung der klassischen Ernährungserhebungsmethoden eingesetzt werden, um die Genauigkeit dieser Erhebungsmethoden zu erhöhen. Methodisch werden zur Biomarkerforschung am Institut zielgerichtete Analysemethoden (targeted) eingesetzt.