Kalorienfreie Zusatzstoffe

Zwei verbreitete Süßstoffe wirken bis in die nächste Generation

 Dennis Lenz

Zwei verbreitete Süßstoffe wirken bis in die nächste Generation
(Symbolbild) Kalorienfreie Süßungsmittel gelten in der Lebensmittelherstellung seit Jahrzehnten als stoffwechselneutral, weil sie im Dünndarm kaum aufgenommen werden. Genau deshalb erreichen sie den Dickdarm und treffen dort auf die Bakteriengemeinschaft, die einen großen Teil der Verdauungsarbeit übernimmt. Neuere Tierversuche deuten darauf hin, dass diese Begegnung Spuren hinterlässt, die über die Fütterungsphase hinausreichen. Die Übertragbarkeit auf den Menschen ist damit allerdings nicht geklärt. (Foto: © Forschung und Wissen)

Zwei der weltweit meistverwendeten Süßstoffe haben im Tierversuch Wirkungen gezeigt, die weit über die eigentliche Aufnahme hinausreichen. Bei Mäusen veränderten Sucralose und Steviolglykoside die Zusammensetzung der Darmflora, senkten die Bildung schützender bakterieller Stoffwechselprodukte und verschoben die Aktivität von Genen in Leber und Darm. Auffällig ist vor allem, dass ein Teil dieser Veränderungen noch bei Nachkommen messbar war, die selbst nie mit den Substanzen in Berührung gekommen sind. Eine Übertragung auf den Menschen ist damit ausdrücklich nicht belegt.

Kalorienfreie Süßstoffe sind aus der Lebensmittelherstellung kaum mehr wegzudenken. Sie stecken in Erfrischungsgetränken, Milchprodukten, Backwaren, Kaugummi und einer wachsenden Zahl als zuckerreduziert beworbener Produkte. Ihr Vorteil liegt auf der Hand: Sie erzeugen einen intensiven süßen Geschmack, liefern dabei aber praktisch keine verwertbare Energie. Sucralose ist ein chemisch veränderter Zucker, bei dem drei Hydroxylgruppen durch Chloratome ersetzt wurden, wodurch der Körper das Molekül nicht mehr als Nährstoff erkennt. Steviolglykoside stammen dagegen aus den Blättern der südamerikanischen Pflanze Stevia rebaudiana und gelten deshalb bei vielen Verbrauchern als die natürliche Alternative. Beide Stoffe werden im Dünndarm nur in geringem Maß aufgenommen und erreichen daher den Dickdarm weitgehend unverändert.

Genau dort beginnt der eigentliche Streitpunkt. Im Dickdarm lebt eine Bakteriengemeinschaft von großer Vielfalt, die Ballaststoffe vergärt und dabei kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat, Propionat und Acetat freisetzt. Diese Moleküle ernähren die Darmschleimhaut, beeinflussen Entzündungsprozesse und wirken bis in den Zuckerstoffwechsel hinein. Die Annahme, Süßstoffe seien stoffwechselneutral, stützt sich darauf, dass sie kaum ins Blut gelangen. Sie übersieht jedoch, dass ein Stoff auch dann Wirkung entfalten kann, wenn er den Körper unverändert passiert, solange er unterwegs mit Mikroorganismen in Kontakt kommt. Ein Forschungsteam der Universidad de Chile ist dieser Frage nachgegangen und hat den Zeitraum bewusst über eine Generation hinaus ausgedehnt.

Wie der Versuch über drei Generationen aufgebaut war

Für die Untersuchung wurden 47 männliche und weibliche Mäuse in drei Gruppen aufgeteilt. Die Elterngeneration erhielt ab einem Alter von vier Wochen entweder reines Wasser, Wasser mit Sucralose oder Wasser mit Stevia, jeweils in einer Menge, die dem Verbrauch eines Menschen im Rahmen einer normalen Ernährung entspricht. Nach sechs Wochen wurden die Tiere innerhalb ihrer Gruppe verpaart, die Gabe lief insgesamt sechzehn Wochen. Entscheidend für die Aussagekraft ist der nächste Schritt: Sowohl die erste als auch die zweite Nachkommengeneration bekam ausschließlich reines Wasser, hatte also selbst nie Kontakt mit den Substanzen. In jeder Generation wurden Stuhlproben genommen, ein Glukosetoleranztest durchgeführt und die Genaktivität in Leber und Darmgewebe bestimmt. Damit ließ sich verfolgen, was von einer Exposition übrig bleibt, wenn sie längst beendet ist.

Mehr Bakterienvielfalt, aber weniger nützliche Stoffwechselprodukte

Das Ergebnis fiel gegenläufig zur Erwartung aus. Beide Süßstoffgruppen zeigten eine höhere Vielfalt in der Darmflora, gleichzeitig aber niedrigere Konzentrationen kurzkettiger Fettsäuren. Mehr Artenvielfalt bedeutete hier also nicht mehr nützliche Leistung, sondern das Gegenteil: Die Gemeinschaft war anders zusammengesetzt und produzierte weniger von dem, was der Darmschleimhaut zugutekommt. Bei Sucralose fiel die Verschiebung deutlicher aus, mit einem höheren Anteil potenziell krankmachender Arten und einem geringeren Anteil als förderlich geltender Bakterien. Die niedrigeren Werte der Fettsäuren fanden sich auch bei den beiden Folgegenerationen, die nie mit den Substanzen gefüttert worden waren. Dass die Zusammensetzung der Nahrung tief in die Aktivität des Körpers eingreift, zeigte zuletzt auch der Befund, dass ein tägliches Glas Orangensaft die Aktivität von über tausend Genen verschiebt.

Was sich beim Zuckerstoffwechsel der Nachkommen zeigte

Bei den Glukosetests trat ein Muster auf, das nach Geschlecht und Generation aufgeschlüsselt werden muss. In der ersten Nachkommengeneration fanden sich Hinweise auf eine verschlechterte Zuckerverwertung vor allem bei männlichen Tieren. In der zweiten Generation zeigten männliche Nachkommen aus der Sucralose-Linie und weibliche Nachkommen aus der Stevia-Linie erhöhte Nüchternblutzuckerwerte. Parallel dazu verschob sich die Aktivität von Genen, die mit Entzündung und Stoffwechselregulation zusammenhängen, wobei Sucralose entzündungsassoziierte Gene tendenziell hochregulierte und stoffwechselbezogene herunter. Wichtig ist die Einordnung durch die Autoren selbst: Keines der Tiere entwickelte Diabetes. Beobachtet wurden frühe biologische Signale, keine Erkrankungen. Ob solche Verschiebungen unter zusätzlicher Belastung, etwa einer fettreichen Ernährung, in eine echte Störung münden, wurde nicht geprüft.

Die Grenzen des Befunds sind erheblich

Ein Mausmodell ist kein Mensch, und die Studie belegt Zusammenhänge, keine Ursachen. Die Zahl der Tiere war überschaubar, die Darmflora von Nagern unterscheidet sich in ihrer Zusammensetzung deutlich von der menschlichen, und Ernährungsgewohnheiten, Vorerkrankungen und Medikamente lassen sich im Käfig nicht abbilden. Hinzu kommt, dass Menschen Süßstoffe meist nicht isoliert, sondern in stark verarbeiteten Produkten aufnehmen, deren übrige Bestandteile eigene Wirkungen entfalten. Aussagekräftig ist der Versuch dennoch, weil er den Mehrgenerationenansatz konsequent durchhält und damit eine Frage angeht, die sich am Menschen praktisch nicht untersuchen lässt. Die Arbeit ist in der Fachzeitschrift Frontiers in Nutrition frei zugänglich veröffentlicht und legt sämtliche Messwerte offen.

Der übergeordnete Punkt ist deshalb weniger eine Warnung als eine Korrektur des Ausgangspunkts. Die verbreitete Annahme, ein Stoff ohne Kalorien sei stoffwechselneutral, verwechselt Energiegehalt mit biologischer Wirkungslosigkeit. Tatsächlich kann ein Molekül den Körper nahezu unverdaut passieren und trotzdem an einer entscheidenden Stelle eingreifen, nämlich dort, wo Billionen Mikroorganismen ihre Arbeit verrichten. Ähnlich unterschätzt wurde lange, wie stark die Aufnahmewege im Verdauungstrakt über die tatsächliche Wirkung eines Stoffs entscheiden, wie sich etwa an der Frage zeigt, ob Vitamin C in liposomaler Form die Sättigungsgrenze im Darm umgeht. In beiden Fällen entscheidet nicht die aufgenommene Menge allein, sondern der Weg durch den Körper.

Für den Alltag lässt sich daraus keine einfache Empfehlung ableiten. Zuständige Behörden in Europa und international bewerten beide Substanzen weiterhin als in den festgelegten Mengen unbedenklich, und der Vergleichsmaßstab bleibt in der Praxis nicht Wasser, sondern gezuckertes Getränk mit den bekannten Folgen für Gewicht und Zahngesundheit. Was die Untersuchung liefert, ist ein Argument gegen Sorglosigkeit und für weitere Forschung, insbesondere zu langfristiger Aufnahme in großen Mengen. Aufschlussreich wäre vor allem eine Beobachtung am Menschen über mehrere Jahre, verbunden mit Analysen der Darmflora. Solche Studien sind aufwendig, gelten aber inzwischen als der entscheidende offene Punkt in dieser Debatte.

Frontiers in Nutrition, Artificial and Natural Non-Nutritive Sweeteners Drive Divergent Gut and Genetic Responses Across Generations; doi:10.3389/fnut.2026.1694149

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