Protein-Intervallfasten ist besser als Kalorienrestriktion für Darmgesundheit und Gewichtsabnahme

In einer kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichten Studie verglichen Forscher die Auswirkungen von intermittierendem Fasten mit einer proteinorientierten Diät (IF-P) und einer herzgesunden Kalorienbeschränkung (CR) auf die Umgestaltung der Darmmikrobiota und die Stoffwechselprofile.

Das Darmmikrobiom spielt eine Schlüsselrolle bei der Gewichtskontrolle und der Verdauungsgesundheit. Diäten, die sowohl die Darmmikrobiota als auch das Gewicht beeinflussen, haben therapeutisches Potenzial zur Regulierung von Stoffwechselstörungen.

Jüngste präklinische Studien an Mäusen haben gezeigt, dass die Proteinzufuhr die Adipositas nach chronischer Fettlebererkrankung reduzieren kann. IF-P ist beispielsweise eine erfolgreiche Strategie zur Gewichtsabnahme und zur Verbesserung der Körperzusammensetzung; die Auswirkungen dieses Ansatzes auf das Darmmikrobiom sind jedoch noch unklar.

Die aktuelle Studie wurde in Saratoga Springs, New York, durchgeführt. Sie umfasste Personen im Alter zwischen 30 und 65 Jahren, die entweder sitzende oder mäßig aktive Tätigkeiten ausübten, übergewichtig oder adipös waren und ein stabiles Gewicht hielten. Die Teilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip acht Wochen lang den IF-P- oder CR-Gruppen zugeteilt, die jeweils 21 bzw. 20 Personen umfassten.

Kalorienaufnahme und -verbrauch wurden bei allen Studienteilnehmern angepasst. Personen, die in den letzten zwei Monaten Antibiotika, Antimykotika oder Probiotika eingenommen hatten, wurden von der Studie ausgeschlossen.

Die fäkalen, mikrobiellen und plasmatischen Stoffwechseleigenschaften wurden bei übergewichtigen oder adipösen Personen, die entweder die IF-P- oder die CR-Diät einhielten, untersucht. Veränderungen der Nahrungsaufnahme, des Körpergewichts, der kardiometabolischen Parameter, des Hungergefühls und der Darmflora wurden ebenfalls in jeder Gruppe dokumentiert. Die Studienteilnehmer füllten zu Studienbeginn sowie in Woche 4 und 8 die Gastrointestinal Symptom Rating Scale (GSRS) aus.

Stuhlproben wurden zur Extraktion von Desoxyribonukleinsäure (DNA) und zur quantitativen Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) gesammelt, um die gesamte bakterielle Biomasse und die Zusammensetzung der fäkalen Mikrobiota zu bestimmen. Die Studienteilnehmer gaben außerdem Blutproben zur Bestimmung der Körperzusammensetzung, der biochemischen Untersuchung und der Serummetabolitenanalyse ab. Diese wurde mittels Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS) und Gaschromatographie-MS zur Analyse kurzkettiger Fettsäuren (SCFA) durchgeführt.

Die Auswirkungen von IF-P auf die bakterielle Darmbesiedlung, Stuhlparameter und Kalorienrestriktion wurden mittels 16S-ribosomaler RNA (rRNA)-Sequenzierung und linearer Mischeffektmodellierung ermittelt, um Kovariations- und Koexistenzmuster zwischen der Mikrobiota und zirkulierenden Metaboliten zu identifizieren. Die Multiomics-Faktorenanalyse ermöglichte es den Forschern zudem, Kovariations- und Koexistenzmuster zwischen dem Mikrobiom und zirkulierenden Metaboliten zu identifizieren.

Die Proteindiät umfasst vier Mahlzeiten mit 25–50 Gramm Protein pro Tag, während die IF-P-Diät an fünf bis sechs Tagen pro Woche 35 % Kohlenhydrate, 30 % Fett und 35 % Protein enthält. Die CR-Diät besteht aus 41 % Kohlenhydraten, 38 % Fett und 21 % Protein und entspricht damit den US-amerikanischen Ernährungsrichtlinien.

An den IF-Tagen erhielten die Studienteilnehmer Nahrungsergänzungsmittel und Snacks, während die Proteintage vier bis fünf Mahlzeiten pro Tag umfassten, basierend auf den Empfehlungen zur Lebensstiländerung des National Cholesterol Education Program der American Heart Association.

IF-P hatte einen größeren Einfluss auf gastrointestinale Symptome, die Vielfalt der Darmmikrobiota und zirkulierende Metaboliten als CR. Darüber hinaus führte IF-P zu einer erhöhten Häufigkeit von Marvinbryantia, Christensenellaceae und Rikenellaceae sowie zu einem Anstieg der Zytokine und Aminosäuremetaboliten, die die Fettsäureoxidation fördern.

IF-P erhöhte die Konzentration von Zytokinen, die an Lipolyse, Entzündungen, Gewichtsverlust und Immunreaktionen beteiligt sind, wie Interleukin-4 (IL-4), IL-6, IL-8 und IL-13, signifikant. Kalorienrestriktion hingegen erhöhte die Konzentration von Metaboliten, die an einem Stoffwechselweg beteiligt sind, der mit Langlebigkeit in Zusammenhang steht.

Die Darmflora und Stoffwechselvariablen beeinflussten die Gewichtserhaltung und die Körperzusammensetzung. Darüber hinaus hatte IF-P einen größeren Einfluss auf die Dynamik der Darmflora als eine Kalorienrestriktion.

IF-P reduzierte zudem die Gesamtaufnahme von Fett, Kohlenhydraten, Salz, Zucker und Kalorien um 40 % und erhöhte gleichzeitig die Proteinaufnahme stärker als CR. Studienteilnehmer mit IF-P verloren mehr Körpergewicht, Gesamt-, Bauch- und Viszeralfett und wiesen einen höheren Anteil an Muskelmasse auf. Teilnehmer der IF-P-Gruppe zeigten zudem eine signifikante Reduktion des Viszeralfetts um 33 %.

IF-P war mit einer signifikanten Verbesserung der Magen-Darm-Symptome, erhöhten Christensenella-Werten, einem Darmbakterium, das mit einem schlanken Phänotyp assoziiert wird, und zirkulierenden Zytokinen verbunden, die das Gesamtkörpergewicht und den Fettabbau regulieren. Die Studienergebnisse unterstreichen die Bedeutung individueller Ernährungsinterventionen für ein optimales Gewichtsmanagement und eine gesunde Stoffwechsellage.

Weitere Forschung ist jedoch erforderlich, um die Prozesse zu verstehen, die diesen Beobachtungen zugrunde liegen, und um die therapeutischen Implikationen der Etablierung individualisierter Methoden zur Adipositas-Kontrolle zu verstehen. Diese Erkenntnisse könnten auch als Grundlage für zukünftige Empfehlungen für Präzisionsdiäten dienen, die auf das Darmmikrobiom abzielen und größere Stichproben und längere Studiendauern erfordern.