In einer kürzlich in der Zeitschrift Food Research International veröffentlichten Übersichtsarbeit haben Forscher die Auswirkungen der Vitamine C und E sowie von β-Carotin auf das Darmmikrobiom untersucht, um zu verstehen, wie bekannte Vitamine die Darmmikrobiota verändern.
Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass das Darmmikrobiom eine wichtige Rolle für die menschliche Gesundheit und die Entstehung verschiedener Krankheiten spielt. Neben dem Gehalt an Makronährstoffen wie Fetten, Kohlenhydraten und Proteinen kann auch die Aufnahme von Mikronährstoffen wie Vitaminen die Vielfalt und Häufigkeit des Darmmikrobioms verändern.
Die Vitamine C und E sowie β-Carotin haben antioxidative Eigenschaften und schützen zelluläre Bestandteile, indem sie reaktive freie Radikale blockieren. Vitamin C ist auch für die normale Funktion des zentralen Nervensystems wichtig, während Vitamin E für den Schutz der Zellmembranen vor Schäden durch freie Radikale von Bedeutung ist.
β-Carotin ist ein weit verbreitetes Carotinoid, das sich zusammen mit den Vitaminen C und E bei der Behandlung verschiedener Krankheiten wie Typ-2-Diabetes, Parodontose, nichtalkoholischer Fettlebererkrankung und der Parkinson-Krankheit als nützlich erwiesen hat. Angesichts ihrer bedeutenden Rolle für die menschliche Gesundheit ist es wichtig, ihre Auswirkungen auf das Darmmikrobiom zu verstehen.
Vitamin C und das Darmmikrobiom
Vitamin C ist wasserlöslich und spielt eine wichtige Rolle bei der Hormon-, Kollagen- und Carnitinsynthese, indem es die Aufnahme von Eisenionen fördert. Außerdem trägt es zum Funktionieren des Immunsystems bei. Verschiedene Studien an Tiermodellen haben gezeigt, dass Vitamin C die Gesundheit des Immunsystems und die Verdauung verbessert und das Wachstum von Bakterien hemmt. Die Supplementierung von Broilerfutter mit Vitamin C erhöhte das Verhältnis Firmicutes/Bacteriodetes, verbesserte die Darmgesundheit und verringerte die Häufigkeit von Enterobacteriaceae.
Es wird angenommen, dass Bluthochdruck mit einer Dysbiose des Darmmikrobioms zusammenhängt. In Mausmodellen für Bluthochdruck verbesserte eine Supplementierung mit Vitamin C den Reichtum und die Vielfalt des Darmmikrobioms, reduzierte oxidativen Stress und Entzündungen und senkte den Blutdruck. In vitro-Studien mit einem Fermentationsreaktor ergaben, dass die Behandlung mit Vitamin C die Häufigkeit von Firmicutes, Actinobacteria und Verrucomicrobia erhöhte und die Häufigkeit von Bacteriodetes auf Phylum-Ebene verringerte, während die relative Häufigkeit von Bifidobacterium, Faecalibacterium, Roseburia und Akkermansia auf Gattungsebene zunahm.
Auswirkungen von Vitamin E auf die Darmmikrobiota
Vitamin E ist fettlöslich und kommt hauptsächlich in Samen, Nüssen und Speiseölen vor. Von seinen acht Isomeren ist α-Tocopherol das am häufigsten vorkommende. Vitamin E wird in der ergänzenden und präventiven Therapie von Alzheimer, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und nichtalkoholischen Fettlebererkrankungen eingesetzt.
Interventionsstudien am Menschen haben über die möglichen Auswirkungen von Vitamin E auf das Darmmikrobiom berichtet. Studien mit stillenden Frauen und Säuglingen mit Eisenmangel wiesen auf eine Zunahme der Häufigkeit von Firmicutes nach einer Vitamin-E-Supplementierung hin, während die Studien auch eine Abnahme der Häufigkeit von Bacteriodetes zeigten. In einer anderen Studie mit schwangeren Frauen wurde nach einer Vitamin-E-Supplementierung eine Abnahme der relativen Häufigkeit des Stammes der Proteobakterien im Vergleich zu den Firmicutes und den Actinobakterien festgestellt.
Studien an Tiermodellen berichteten über eine Verbesserung der Häufigkeit von Ruminococcaceae, Lachnospiraheae und Roseburia nach einer Supplementierung mit Tocopherolen. In Mausmodellen von Kolitis-assoziiertem Dickdarmkrebs veränderte eine mit Vitamin E ergänzte Ernährung die β-Diversität und die Zusammensetzung des Darmmikrobioms signifikant. In-vitro-Studien haben auch eine Zunahme der Häufigkeit von Firmicutes und Actinobacteria und eine Abnahme der Häufigkeit von Bacteriodetes im Zusammenhang mit einer Vitamin-E-Supplementierung gezeigt.
β-Carotin und das Darmmikrobiom
β-Carotin ist eine Quelle von Vitamin A und kommt in verschiedenen Gemüsen und Früchten vor. Studien haben über krebshemmende, antioxidative, kardioprotektive und immunmodulatorische Eigenschaften von β-Carotin berichtet. Verschiedene Längsschnittstudien, einige davon mit Frauen nach der Geburt, haben positive Assoziationen zwischen β-Carotin-Supplementierung und Firmicutes-Diversität und negative Assoziationen zwischen der Häufigkeit von Bacteriodetes und β-Carotin festgestellt.
In Tierstudien wurde berichtet, dass eine β-Carotin-Supplementierung zu einer erhöhten α-Diversität, zu Modulationen des Darmmikrobioms, die zu einer verringerten Produktion von Entzündungszytokinen führen, zu einer erhöhten Abundanz von Candidatus, Akkermansia, Faecalibaculum und Stoquefichus sowie zu einer geringeren relativen Abundanz von Helicobacteraceae, Proteobacteria, Alloprevotella, Peptococcaceae und Helicobacter führt.
Fazit
Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass eine Supplementierung mit den Vitaminen C und E und β-Carotin die Vielfalt und Häufigkeit des Darmmikrobioms moduliert, die Funktion des Immunsystems aufrechterhält und die Funktion der Darmbarriere verbessert. Verschiedene Tier-, Human- und In-vitro-Studien haben berichtet, dass eine Supplementierung mit den Vitaminen C und E und β-Carotin das Verhältnis von Firmicutes zu Bacteriodetes verbessert.
Originalpublikation: Li X et al. Regulation of gut microbiota by vitamin C, vitamin E and β-carotene. Food Research International 2023. DOI: 10.1016/j.foodres.2023.112749
Quelle: News-Medical.net
