KoALA-Studie - Konversion der alpha-Linolensäure
Einfluss der Hintergrunddiät auf den Metabolismus und die Bioverfügbarkeit pflanzlicher omega-3 Fettsäuren (n-3 PUFA)
Entsprechend ihrer Herkunft können n-3 PUFA in (i) langkettige n-3 PUFA (n-3 LC-PUFA) mariner Herkunft, wie z. B. Eicosapentaensäure, Docosapentaensäure, Docosahexaensäure und (ii) n-3 PUFA pflanzlicher Herkunft, wie α-Linolensäure (ALA) und Stearidonsäure unterteilt werden.
Eine erhöhte Zufuhr von n-3 LC-PUFA steht mit der Verbesserung kardiovaskulärer Risikofaktoren und einer Reduktion der Inzidenz kardiovaskulärer Ereignisse in Verbindung. Darüber hinaus tragen n-3 LC-PUFA zur Therapie chronisch-entzündlicher Erkrankungen bei. Im Vergleich zu den Effekten der n-3 LC-PUFA auf das kardiovaskuläre Risiko ist die Wirkung der pflanzlichen n-3 PUFA vergleichsweise gering.
In den meisten Ländern und insbesondere im Rahmen einer vegetarischen/veganen Lebensweise werden n-3 PUFA hauptsächlich durch ALA-Quellen wie Walnüsse, Leinsamen, Sojabohnen und Rapsöl aufgenommen. Beim Menschen ist die Konversionsrate der ALA in n-3 LC-PUFA relativ gering (max. 10 %), wobei insbesondere die endogene Umwandlung in DHA begrenzt ist (0,01 - 4 %). Im Vergleich zu einer direkten Supplementierung mit n-3 LC-PUFA ist es demzufolge schwierig, durch Supplementation mit ALA vergleichbare n-3 LC-PUFA-Konzentrationen in den Membranen des Körpers zu erreichen.
Es gibt Ansätze, die darauf hinweisen, dass die Konversion von ALA in EPA und in gewissem Umfang auch in DHA durch eine Verringerung der Aufnahme von Linolsäure (n-6 PUFA, LA) aufgrund einer verminderten Konkurrenz um die D6-Desaturase, verbessert werden kann. Aktuelle Daten weisen darauf hin, dass eine Reduktion der LA-Aufnahme auf < 2,5 En% notwendig ist, um den DHA-Status zu erhöhen. In diesem Zusammenhang muss berücksichtigt werden, dass Vegetarier und Veganer relativ hohe Mengen an Samen und Ölen aufnehmen, welche in der Regel reich an LA sind. Es ist anzunehmen, dass dadurch die Umwandlung der pflanzlichen n-3 PUFA in ihre langkettigen Metabolite aufgrund der Konkurrenz um die D6-Desaturase behindert wird.
Anhand der KoALA-Studie soll der Einfluss der Hintergrunddiät auf den Metabolismus und die Bioverfügbarkeit pflanzlicher n-3 PUFA untersucht werden.
Das Studiendesign sieht vor, dass 148 Probanden (37 Teilnehmer pro Gruppe) mit leichter Hypertriglyzeridämie (TAG > 1,5 mmol/L; ohne lipidsenkende Medikation; Frauen (in der Menopause) und Männer im Alter von 51 bis 65 Jahren; PAL: 1,6) eingeschlossen werden.
In der 7-tägigen Run-in-Periode dokumentierten die Probanden ihre Ernährungs-gewohnheiten mittels Food-Frequency-Protokoll (7d). Zu Beginn und im Verlauf der 12-wöchigen Intervention wurden im Abstand von vier Wochen Blutproben genommen (Abbildung).
Die Studienintervention bestand aus einer täglichen Dosis an Leinöl (10 En%) und definierten Tagesmenüplänen (Ausnahme: Kontrollgruppe D ohne Menüpläne), welche sich hauptsächlich durch ihren Anteil an Linolsäure (n-6 PUFA) unterscheiden (Abbildung). Anhand einer weiteren Studiengruppe (C) wird untersucht, inwiefern eine regelmäßige Aufnahme von Milchfett von Weidekühen, den n-3 PUFA-Metabolismus beeinflusst, wobei die Hypothese zugrunde liegt, dass die kurz- und mittelkettigen Fettsäuren sowie die verzweigtkettigen Fettsäuren aus dem Milchfett die Konversion der ALA in n-3 LC-PUFA begünstigen könnten.
Der Konsum weiterer n-3 PUFA-Quellen (z. B. Pflanzenöle, Fisch und Fischöl, Algen und Algenöl usw.) war während der gesamten Studienzeit verboten.
Ziele der KoALA-Studie
- Herstellung von Zusammenhängen zwischen Hintergrunddiät, n-3 PUFA-Aufnahme und Metabolismus - Bewertung des Einflusses auf den Gesundheits- und Krankheitsstatus unter besonderer Berücksichtigung kardiovaskulärer Risikofaktoren
- Identifizierung von Zielkonzentrationen für ALA, EPA, DHA sowie Grenzwerten für LA in Plasma- und Erythrozytenlipiden, im Hinblick auf die Verbesserung kardiovaskulärer Risikofaktoren (z. B. Blutlipide, Entzündungsmarker)
- Bewertung der Eignung der Fettsäurenverteilung in Plasma- und Erythrozytenlipiden als Biomarker, welche eine definierte Nahrungsaufnahme in Form der Menüpläne, kombiniert mit der Aufnahme von Leinöl (10 En%) reflektieren
Im Detail adressiert die KoALA-Studie die folgenden Fragestellungen hinsichtlich der Hintergrunddiät:
- Inwieweit beeinflusst eine gleichzeitig niedrige bzw. hohe Aufnahme von LA (2,5 En% vs. 7 En%) die Konversion von ALA in die langkettigen n-3 PUFA?
- Ist die Begrenzung der gleichzeitigen LA-Aufnahme auf 2,5 En% geeignet, um die Konversionsrate zu erhöhen?
- Überdeckt eine zeitgleiche, hohe Aufnahme von SFA die gesundheitsfördernden Wirkungen der n-3 PUFA auf z. B. die Blutlipide, da eine hohe SFA-Aufnahme mit einer Erhöhung des LDL-Cholesterols in Verbindung steht?
- Kann die Konversion pflanzlicher n-3 PUFA durch gleichzeitige Aufnahme von hochwertigem Milchfett (Weidehaltung) erhöht werden?
Basierend auf den Studiendaten sollen validierte Ernährungskonzepte zur Erhöhung des n-3 LC-PUFA-Status etabliert werden, wodurch neben der Bedarfsdeckung mit diesen wertvollen Nährstoffen auch ein Beitrag zur Prävention von kardiovaskulären Erkrankungen geleistet werden soll.
Studienzeitraum: 2018
Förderungprogramm: BMBF-Fördermaßnahme "Kompetenzcluster der Ernährungsforschung" Förderkennzeichen: 01EA1708
