Die COPLANT-Studie – Forschung zu pflanzenbasierter Ernährung

Ziele der COPLANT-Studie
Mit der COPLANT-Studie sollen neue Erkenntnisse zu den Vor- und Nachteilen einer pflanzenbasierten Ernährung im Vergleich zu einer Mischkost gewonnen werden. Dabei wird etwa untersucht, welche Vitamine und Mineralstoffe ausreichend aufgenommen werden und welche zu kurz kommen. Weitere Forschungsfragen sind: Was passiert im Stoffwechsel, wenn komplett auf tierische Lebensmittel verzichtet wird? Wie wirken sich die einzelnen Ernährungsweisen auf die Körperzusammensetzung und die Knochengesundheit aus? Haben die Ernährungsweisen einen Einfluss auf die Zusammensetzung und Aktivität der Darmflora? Gibt es Unterschiede im Verzehr von hochverarbeiteten Lebensmitteln? Kann über die Ernährungsweisen ein metabolisches Risiko (gesund/ungesund) abgebildet werden? 

In einem separaten Studienmodul soll außerdem herausgefunden werden, mit welchen ökologischen, sozialen und ökonomischen Auswirkungen die Ernährungsweisen verbunden und wie nachhaltig diese insgesamt sind. So können gesellschaftsrelevante Effekte tiefergehend untersucht werden. Daraus sollen schließlich Empfehlungen für eine gesundheitsfördernde und zugleich nachhaltige Ernährung abgeleitet werden.

Datenlücken schließen
Obwohl das Interesse an einer veganen oder vegetarischen Ernährung stetig wächst, liegen derzeit nur wenige wissenschaftlich fundierte Daten zu pflanzenbasierter Kost vor. Ergebnisse aus älteren Studien können kaum auf die heutigen Ernährungsweisen übertragen werden. Denn inzwischen gibt es etwa ein breites Angebot an veganen Lebensmitteln und Fleischersatzprodukten, die teilweise hochverarbeitet, zucker-, fett- und salzreich sind. 

Eine pflanzenbasierte Kost geht allgemein mit einem geringeren Risiko für lebensstilassoziierte Erkrankungen einher. Ob dies auch für die vegane Ernährungsweise gilt, ist bisher nur unzureichend untersucht. Aktuell gibt es keine größeren epidemiologischen Projekte in Deutschland, die gezielt Veganerinnen und Veganer einschließen und angepasste Erhebungsinstrumente für diese Gruppe nutzen.

Erkenntnisse zur Nachhaltigkeit verschiedener Ernährungsweisen liegen bislang nur in einzelnen Facetten vor. Dabei fehlt eine Gesamtschau der relevanten Dimensionen Gesundheit, Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft. Die COPLANT-Studie soll bestehende Datenlücken schließen und somit evidenzbasierte Empfehlungen zu einer pflanzenbasierten und nachhaltigen Ernährung ermöglichen. 

Ablauf der COPLANT-Studie
Die Basiserhebung erfolgt in den Jahren 2024 bis 2026 und ist als Querschnittsstudie angelegt. Ein Nachbeobachtungszeitraum von mindestens 20 Jahren wird angestrebt. Bei der Basiserhebung werden die Daten der Studienteilnehmenden per App und mit Fragebögen erfasst. In den Studienzentren finden außerdem körperliche Untersuchungen statt und es werden vor Ort und zu Hause Bioproben (Blut, Urin, Stuhl, Speichel) gewonnen.

Über Fragebögen und per Smartphone-App werden diese Daten erhoben:
•    Spezifische Aspekte der Ernährung, zum Beispiel Dauer der Ernährungsweise und Motivation
•    Ernährungsprotokoll an mehreren Tagen (Erfassung per App)
•    Gesundheit, darunter allgemeines Wohlbefinden sowie Vorliegen von Erkrankungen (zum Beispiel Allergien)
•    Lebensstilfaktoren, zum Beispiel Rauchen und körperliche Aktivität
•    Nachhaltigkeit in Bezug auf das Ernährungsverhalten und die Lebensführung
•    Soziodemografische Charakteristika wie Alter, Geschlecht, Bildung und Beruf

Die Basisuntersuchung umfasst außerdem folgende Messungen:
•    Körperzusammensetzung
•    Knochengesundheit
•    Handgreifkraft
•    Körperliche Aktivität

Diese Bioproben werden von den Teilnehmenden genommen:
•    Nüchtern-Blutprobe
•    Urinprobe, über 24 Stunden gesammelt sowie eine Spontanurinprobe
•    Stuhlprobe
•    Speichelprobe

Eine Nachbeobachtung der Studienteilnehmenden über 20 Jahre wird angestrebt. So sollen Zusammenhänge zwischen der Ernährungsweise und typischen Volkskrankheiten wie etwa Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs beurteilt werden. Das Projekt lässt sich so auf eine Längsschnittstudie erweitern. Diese Daten könnten wertvolle Ansätze für neue Präventions- und Therapiekonzepte liefern.

Details zur Datenerhebung
Ernährung
In einer speziell für die COPLANT-Studie angepassten Smartphone-App wird der Lebensmittelverzehr inklusive des Konsums neuartiger veganer und vegetarischer Produkte (zum Ersatz von Fleisch oder Milch) über mehrere Tage erhoben. Die Teilnehmenden werden gebeten, an mindestens vier Tagen alle Lebensmittel und Getränke, die sie zu sich nehmen, zu wiegen und in der App zu protokollieren. 

Anhand eines Wiegeprotokolls kann die Menge der verzehrten Lebensmittel sehr genau dokumentiert werden. Verpackte Produkte können über das Scannen der Barcodes auf der Verpackung direkt in die App eingetragen werden. Außerdem werden weitere Informationen zu den Lebensmitteln erfragt, wie Verpackung und Zustand beim Einkauf, Zubereitung oder die Art der Erzeugung (biologisch oder konventionell). Um Informationen zu den üblichen Ernährungsgewohnheiten zu erhalten, füllt jede und jeder Teilnehmende einen Verzehrhäufigkeitsfragebogen (Food Frequency Questionnaire, FFQ) aus, welcher die Ernährung über das vergangene Jahr abfragt.

Hochverarbeitete Lebensmittel
Ein besonderes Augenmerk liegt in der COPLANT-Studie auf der Erfassung des Verzehrs hochverarbeiteter Lebensmittel. Als hochverarbeitet gelten Produkte, deren Grundzutaten viele Verarbeitungsschritte durchlaufen haben, die häufig einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten und meist industriell hergestellt sind. Auf nahezu alle neuen Produkte, die tierische Lebensmittel ersetzen sollen, wie Pflanzendrinks oder Fleischersatzprodukte, treffen diese Eigenschaften zu. Allgemein stehen Verzehrmuster, die durch hochverarbeitete Lebensmittel geprägt sind, in Zusammenhang mit dem Auftreten von ernährungsmitbedingten Erkrankungen. In der COPLANT-Studie soll untersucht werden, ob sich der Verzehr und die ernährungsphysiologische Qualität von hochverarbeiteten Lebensmitteln zwischen den Ernährungsweisen unterscheiden und wie sich dies auf den Körper auswirkt.

Nachhaltigkeit
Auswahl, Einkauf, Lagerung und Zubereitung von Lebensmitteln sowie weitere Aspekte der Nachhaltigkeit werden mit einem Fragebogen erhoben. Darüber hinaus führen die Studienmitarbeitenden Interviews mit einer Auswahl an interessierten Teilnehmenden. Die Gespräche finden vor Ort im Studienzentrum oder in Ausnahmefällen online per Videoanruf statt und behandeln persönliche Perspektiven auf die Ernährung. 
Weitere Informationen zur COPLANT-Nachhaltigkeitsanalyse 

Darmflora
Die Ernährung beeinflusst die Zusammensetzung unserer Darmflora von Tag zu Tag, aber auch langfristig. Unter Darmflora sind die Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Viren) in unserem Verdauungstrakt zu verstehen, die auch als Darmmikrobiom bezeichnet werden. In der COPLANT-Studie sollen Unterschiede und Gemeinsamkeiten im Mikrobiom von Personen mit unterschiedlichen Ernährungsweisen untersucht werden. Dabei werden sowohl die Zusammensetzung des Mikrobioms als auch dessen Aktivität (Metabolite) betrachtet.

Forschende identifizieren und quantifizieren die Mikroorganismen in den gesammelten Stuhlproben anhand ihrer DNA. Außerdem werden Stoffwechselprodukte bestimmt. Neben den prokaryotischen Mitgliedern des Mikrobioms (Bakterien und Archaeen) werden auch die bisher weniger gut untersuchten Gruppen der Pilze (Mykobiom) und Bakteriophagen (Phageom) betrachtet. Da multiresistente Bakterien ein ernstes medizinisches Problem darstellen, soll außerdem die Verbreitung von Genen für Antibiotikaresistenz (Resistom) in den verschiedenen Gruppen bestimmt werden. Zudem soll die Funktion der Darmbarriere anhand von Blutparametern ermittelt werden, denn die menschliche Physiologie wird vor allem im Darm direkt vom Mikrobiom beeinflusst.

Korrelationen zwischen mikrobiellen Parametern, Ernährungsdaten und physiologischen Biomarkern können helfen, das Ökosystem Darm besser zu verstehen. So sollen schließlich Empfehlungen für eine nachhaltige pflanzenbasierte Ernährung abgeleitet werden, die auch die Darmgesundheit unterstützt.

Metabolom
Das Metabolom ist die Gesamtheit aller Stoffwechselprodukte (Metabolite) in einem Organismus zu einer bestimmten Zeit und damit eine Art „Schnappschuss“ des aktuellen Stoffwechselzustands. Die Bioproben, die in der COPLANT-Studie gewonnen werden (Blut, Urin, Speichel), sollen mit verschiedenen Verfahren untersucht werden, wie etwa Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS) oder Kernspinresonanz-Spektroskopie (NMR). Ziel ist, möglichst viele Metabolite aus verschiedenen Stoffwechselwegen zu erfassen. 

Die Analyse kann gerichtet oder ungerichtet erfolgen. Bei einer gerichteten („targeted“) Analyse wird eine bestimmte Stoffklasse oder Gruppe von Metaboliten gemessen, bei einer ungerichteten („untargeted“) Analyse wird alles erfasst, was mit dieser Methode technisch möglich ist, auch wenn die Substanz (noch) nicht identifiziert ist. Die Zusammensetzung der gemessenen Metabolite spiegelt unter anderem die Auswirkungen der verschiedenen Ernährungsweisen auf den Stoffwechsel wider. Die Muster erlauben damit auch Rückschlüsse auf die Gesundheit der Teilnehmenden. (Forschungsbereich Bioverfügbarkeit und Biomarker für den Lebensmittelverzehr )

Ernährung in Familien
Am MRI und am BfR können zusätzlich zu den erwachsenen Studienteilnehmenden auch deren Kinder miteinbezogen und untersucht werden. Auch Schwangere (und nachfolgend Stillende) sollen befragt werden und ein reduziertes Untersuchungsprogramm durchlaufen. Diese Informationen sollen unter anderem Aufschluss über den Einfluss des familiären Umfelds auf das Ernährungsverhalten von Kindern und Jugendlichen geben. 

Weitere Informationen zum COPLANT-Studienmodul „kids/family“

Körperliche Aktivität
Ernährung und Bewegung sind wesentliche Faktoren für Gesundheit und Wohlbefinden. Wer sich gesund ernährt, ist oftmals auch aktiver. Um Zusammenhänge zwischen Ernährung, Bewegung und Gesundheit besser beurteilen zu können, wird das Bewegungsverhalten der Studienteilnehmenden erfasst. Dazu wird zum einen ein standardisierter Fragenbogen eingesetzt, zum anderen tragen die Teilnehmenden während sieben Tage einen Bewegungssensor am Körper (Akzelerometer). (Forschungsbereich Ernährung und Bewegung)  

Finanzierung der COPLANT-Studie
Die Studie wird aus öffentlichen Mitteln und Eigenleistungen der Einrichtungen, an denen die Studienzentren angesiedelt sind, finanziert. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) befürwortet das Studienkonzept ausdrücklich.