Eine neue Methode, um die Ernährungsgewohnheiten von Testpersonen und Patienten festzustellen, haben Forschende der Med Uni Graz in Kooperation mit Kollegen aus den USA im Forschungsmagazin “Nature” publiziert: Sie analysiert die aufgenommene Nahrung anhand von DNA-Resten im Stuhl.
Wer weiß schon genau, wie viel Obst oder Fleisch er am Vortag gegessen hat, oder ob es ein oder zwei Gläser Orangensaft waren? Das kann aber bei gesundheitlichen Problemen wichtig sein, denn die Nahrungsaufnahme steht in einem engen Zusammenhang mit dem menschlichen Stoffwechsel, der Darmflora und vielen chronischen Erkrankungen. “Die Ernährungswissenschaften verlassen sich bei dieser Frage seit Jahrzehnten auf Ernährungsaufzeichnungen. Das erfordert aber ein hohes Maß an Erinnerungsvermögen und Konzentration der Teilnehmer, damit es nicht zu Verzerrungen kommt”, erklärte der Bioinformatiker an der Med Uni Graz im Gespräch.
Erkennt rund 400 verschiedene Lebensmittel
“Unsere Methode bietet hier eine objektive Alternative, indem sie die DNA-Spuren von aufgenommenen Lebensmitteln aus der Stuhlprobe identifiziert”, wie der Assistenzprofessor für Computational Microbiome Science betonte. “MEDI” (Metagenomic estimation of dietary intake) heißt die von ihm gemeinsam mit dem Institute for Systems Biology in Seattle entwickelte Methode. Sie beruht auf der metagenomischen Sequenzierung – einer Technik, die bisher vor allem zur Analyse von Mikroorganismen im Darm verwendet wurde.
Mit ihr lasse sich ein detailliertes Bild der aufgenommenen Lebensmittel und Nährstoffe erstellen. Anhand einer DNA-Datenbank mit mehr als 300 Milliarden Basenpaaren können die Grazer Experten potenziell über 400 verschiedene Lebensmittel in einer Stuhlprobe detektieren. Die bisherigen Ergebnisse würden zeigen, “wie wir Ernährungsgewohnheiten und das Darmmikrobiom gleichzeitig messen können”, wie Co-Autor Sean Gibbons vom Institute for Systems Biology in Seattle hinzufügte.
Nachteil: Hoch verarbeitete Lebensmittel nicht nachweisbar
“Ob Fisch oder Fleisch, jedes Tier, das von Menschen gegessen wird und alles was im Bereich der essbaren Pflanzen bereits sequenziert wurde, kann erkannt werden”, führte Diener weiter aus. Der Forschungsgruppe war es möglich, Nahrungs-DNA in einer Probe zu identifizieren und zu sequenzieren, selbst wenn sie weniger als 0,001 Prozent der gesamten enthaltenen DNA ausmacht. Die aus den DNA-Spuren bestimmten Nahrungsmittel wurden in detaillierte Nährstoffprofile umgerechnet, die laut Diener die Aufnahme von Eiweiß, Vitaminen und anderen Nährstoffen exakt abbilden.
Laut den Autoren werde die neue Methode “ein wertvolles Werkzeug für Ernährungswissenschaftler, Epidemiologen, Anthropologen, Kliniker und Mikrobiomforscher” sein. Dennoch unterliegt der aktuelle Ansatz auch gewisser Grenzen, wie die Autoren einschränkten: Beispielsweise hinterlassen viele häufig konsumierte Nahrungsmittel, darunter hochverarbeitete Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel, kein DNA-Restsignal im Stuhl, wodurch die DNA-basierte Erkennung in Richtung unverarbeiteter Vollwertnahrung verzerrt wird.
APAMED