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..wie gut können Sie Milchzucker verdauen?
« am: November 21, 2012, 12:11 »
Wissenschaftliche Gesellschaft zur Forschung

und Weiterbildung im Bereich

nahrungsmittelbedingter Intoleranzen

Newsletter Q4/2012

Thema: Milchprodukte sind gesund – aber wie gut können Sie Milchzucker verdauen?

Lactoseintoleranz ist in den letzten Jahren verstärkt in das Bewusstsein der europäischen Bevölkerung getreten. Die Rate der Betroffenen unter der europäischen Bevölkerung schwankt zwischen 2 und 30%, jedoch durch die Migrationsströme von Bevölkerungsgruppen wird diese Unverträglichkeit zunehmend ein Thema [1-3]. Fast alle Kleinkinder besitzen die Fähigkeit, Lactose (die auch in der Muttermilch enthalten ist) verdauen. Im Normalfall wird die Produktion des Lactose-spaltenden Enzyms Lactase im Laufe der Kindheit eingestellt; in Bevölkerungsgruppen, die eine geschichtliche Nähe zur Viehzucht aufweisen, sind genetische Polymorphismen verbreitet, die für eine fortlaufende Produktion der Lactase sorgen (Lactasepersistenz)[4].

Physiologisch macht sich eine Lactoseintoleranz durch die fehlende oder unzureichende Resorption von Lactose aus der Nahrung im Dünndarm bemerkbar. Der Zucker wird in den Dickdarm weitertransportiert und  dient dort als Nahrungsquelle für die lokale bakterielle Flora. Die Symptome (u.a. Bauchschmerzen, Flatulenzen, Diarrhö, Ãœbelkeit) werden durch die vermehrten bakteriellen Stoffwechselprodukte, sowie durch die zusätzliche osmotische Last des Zuckers verursacht.

Das Enzym Lactase (E.C. 3.2.1.108) wird von Enterozyten des Dünndarms sezerniert. Sie spaltet hydrolytisch die β-glycosidische Bindung zwischen Glucose und Galactose und erzeugt somit aus dem Disaccharid 2 Monosacharide [5].

Für den klinischen Alltag wird zwischen primärem und sekundärem Lactasemangel unterscheiden; der Vollständigkeit halber seien noch der entwicklungsbedingte Lactasemangel bei Frühgeburten sowie der sehr seltene kongenitale Lactasemangel erwähnt:

-          Primäre LM: Ist gekennzeichnet durch eine physiologische Abnahme von Lactase-Aktivität nach dem Zeitpunkt des Abstillens.

-          Sekundäre LM: Wird durch eine Verletzung der Dünndarm Mucosa hervorgerufen und bildet sich zurück, nachdem der Grund der Verletzung behoben wurde bzw. diese abgeheilt ist

Obwohl die Lactoseunverträglichkeit selbst wenig gesundheitliche Gefahren darstellt, sind Langzeitfolgen der bewussten Vermeidung von Milchprodukten wie ein erhöhtes Risiko von Osteoporose beschrieben [6, 7]. Bei Kleinkindern kann der Durchfall nach dem Konsum von Milchprodukten zu ernstem Flüssigkeitsverlust führen [8]. Entgegen der landläufigen Meinung ist die Einnahme von bis zu 240ml Milch pro Tag für meiste Primäre LI möglich [8]. Eine Adaptierung der Dickdarmflora durch graduell erhöhte Lactose Zufuhr ist allerdings nur in geringem Maße möglich [9].

 

Diagnose
Zur Diagnose von LI stehen verschiedene Methoden zur Auswahl; zwecks einfacher Durchführung wird meist auf eine orale Lactose-Provokation mit anschließender Messung des H2-Gehalts der Atemluft zurückgegriffen; da die Zusammensetzung der Darmflora die Stoffwechselprodukte beeinflusst, ist diese Methode keineswegs zu 100% korrekt.

Weniger von individuellen Parametern beeinflussbar sind ein Bluttest nach der Lactose-Provokation,  ein Radioassay mit 13C-markierter Lactose, sowie die Enzym-Aktivitätsmessung anhand einer Dünndarm Biopsie. Bei anhaltender LI ist ein PCR-Assay auf das Gen für Lactase möglich, um zwischen primärer und sekundärer LD zu unterscheiden.

Der Markt reagierte auf den Bedarf an lactosefreien Produkten und produziert seit einigen Jahren vermehrt lactosefreie Fertigprodukte wie Wurst, aber auch Milchprodukte, in denen die Lactose bereits vorverdaut wurde. Kunden beklagen allerdings den veränderten Geschmack, da die Monosaccharide Glucose und Galactose gegenüber der Lactose eine erhöhte Süßkraft aufweisen [10].

 

Supplementation
Eine immer beliebtere Methode, den Symptomen der LI vorzubeugen - sofern keine Lactose-freien Produkte vorhanden sind -  ist eine orale Supplementation mit Lactase, meist in Form vom Tabletten, Kapseln oder Granulaten.

Für den Einsatz gibt es 2 Arten der Lactase, welche sich durch ihr pH-Optimum unterscheiden:
Saure Lactase  (z.B. aus Aspergillus oryzae):  Ist bis zu einem gewissen Grad säurestabil, wirkt im Magen, wird aber sukzessive durch Pepsin und den niedrigen pH inaktiviert. Dosierung schwierig, große Unterschiede in der tatsächlichen Abbaukapazität, wahrscheinlich durch variierende Formulierung [11] [12]. Die Aktivität von saurer Lactase ist gemäß dem Food Chemical Index (FCC) festgelegt. Sie wird anhand der Umsetzung von o-Nitrophenyl-β-D-galactopyranosid bei einem pH 4,5 und 37°C durch das Enzym bestimmt. 1 FCC entspricht der Umwandlung von 1 µmol/Minute.

Neutrale Lactase (z.B. aus Kluyveromyces lactis): Dieses Enzym ist säurelabil und arbeitet nur im neutralen pH. Es wird in entweder als Pulver/Suspension in das Milchprodukt eingerührt (der Zucker somit außerhalb des Körpers verdaut) oder in Form Magensäure-resistenter Micropellets eingenommen. Somit wird das Enzyme im Dünndarm freigesetzt, und eine längere Wirkdauer (bis zu 3 Stunden statt weniger als eine halbe Stunde bei saurer Lactase) und geringere Abhängigkeit von der Nahrungsmittelmatrix erreicht [13].

Die Aktivität der neutralen Laktase wird anhand der Spaltung von Lactose und der nachfolgenden Oxidation von Glucose gemessen, bei einem pH von 6,5 und 37°C, sowie einer Lactosekonzentration von 4,75%. 1 LAU entspricht der Umwandlung von 1 µmol/Minute.

Es herrscht keine physiologische Äquivalenz zwischen FCC und LAU, da die saure Lactase durch die baldige Inaktivierung im Magen kürzer aktiv verbleibt als die neutrale Lactase, welche im Dünndarm optimale Arbeitsbedingungen vorfindet. Daher werden bei der Einnahme weniger LAU als FCC Einheiten benötigt, um dieselbe Menge Lactose abzubauen.

 

Fazit

Obwohl für die Betroffenen unangenehm, stellt die Lactoseintoleranz ein bezwingbares Problem dar. Betroffene müssen sich über ihren Status bewusst sein (primäre oder sekundäre Lactasedefizienz), und können dementsprechend ihren Diätplan ausrichten. Geringe Mengen Lactose werden im Normalfall toleriert, bei größeren Mengen ist für den Patienten eine punktuelle Supplementation von Lactase Präparaten sinnvoll.


Referenzen:
1.            Sahi, T., Genetics and epidemiology of adult-type hypolactasia. Scand J Gastroenterol Suppl, 1994. 202: p. 7-20.

2.            Itan, Y., et al., The origins of lactase persistence in Europe. PLoS Comput Biol, 2009. 5(8): p. e1000491.

3.            Schlatter, C., Lactose-Intoleranz, in Pharmaceutical Care Research Group. 2004, Universität Basel: Basel.

4.            Wang, Y., et al., The lactase persistence/non-persistence polymorphism is controlled by a cis-acting element. Human Molecular Genetics, 1995. 4(4): p. 657-662.

5.            Naim, H.Y., E.E. Sterchi, and M.J. Lentze, Biosynthesis and maturation of lactase-phlorizin hydrolase in the human small intestinal epithelial cells. Biochem J, 1987. 241(2): p. 427-34.

6.            Jackson, K.A. and D.A. Savaiano, Lactose maldigestion, calcium intake and osteoporosis in African-, Asian-, and Hispanic-Americans. J Am Coll Nutr, 2001. 20(2 Suppl): p. 198S-207S.

7.            Nicklas, T.A., et al., Self-perceived lactose intolerance results in lower intakes of calcium and dairy foods and is associated with hypertension and diabetes in adults. The American Journal of Clinical Nutrition, 2011. 94(1): p. 191-198.

8.            Johnson, A.O., et al., Adaptation of lactose maldigesters to continued milk intakes. Am J Clin Nutr, 1993. 58(6): p. 879-81.

9.            Szilagyi, A., et al., Differential impact of lactose/lactase phenotype on colonic microflora. Can J Gastroenterol, 2010. 24(6): p. 373-9.

10.          Paige, D.M., et al., Lactose hydrolyzed milk. The American Journal of Clinical Nutrition, 1975. 28(8): p. 818-22.

11.          Fraissl, L., Entwicklung eines Nahrungsergänzungsmittels gegen Lactoseintoleranz, in Department of Biotechnical Processes 2011, University of Applied Sciences Wr. Neustadt: Tulln, Austria.

12.          O'Connell, S. and G. Walsh, Physicochemical characteristics of commercial lactases relevant to their application in the alleviation of lactose intolerance. Appl Biochem Biotechnol, 2006. 134(2): p. 179-91.

13.          Fraissl, L., R. Leitner, and A. Missbichler, Novel formulation of neutral lactase improves digestion of dairy products in case of lactose intolerance. Clinical and Translational Allergy, 2011. 1(Suppl 1): p. P104.