Das wissenschaftliche ABCgesunder Ernährung
PD Dr. Alexandr ParlesakUniversität HohenheimInstitut für Biologische Chemieund Ernährungswissenschaft
Stuttgart, 14. November 2004
Gliederung
! Ernährung: Bedarf + Angebot
! Prävalenz der Adipositas
! Adipositas - Diabetes Hypertonie -koronare Herzerkrankungen
! Dietätische Konsequenzen: Gewichtsreduktion, ω-3-Fettsäurenund Alkoholkonsum
! Ernährung und Krebs
! Sinnvolle Supplementierung: Jod
Was brauchen wir?
! Protein
! Kohlehydrate
! (Fette)
! 13 Vitamine
! Mineralstoffe, Spurenelemente
! Essentielle Fettsäuren
! Ballaststoffe (?)
Energiebedarf Grundumsatz (BMR, basal metabolic rate:
1600 1800 kcal) +
Leistungszuwachs (PAL, physical activity level: 20% - 140% der BMR)
1600 - 2500Körperlich anstrengender Beruf
1200 - 1600Überwiegend stehend/ gehend tätig
640 - 900Sitzende Tätigkeit, wenig körp. Freizeitaktivität
320 - 360Liegend, sitzend
PAL (kcal)Lebensweise
Nahrungsaufnahme zur Deckungdes Energiebedarfs
Energiequellen:
Proteine
Kohlehydrate
Fette
Alkohol und
organische Säuren
0
2
4
6
8
10
PROTEIN
KOHLENHYDRATEFETT
ALKOHOL
kcal
/g
Änderung der Nahrungsaufnahme im Verlauf der Menschheitsgeschichte
13
520
12
40+
15-20
25-3060-7050-70
2
10-1515-20
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Jäger undSammler
Acker-bauern
ModerneIndustrie-
gesellschaft
% d
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Fett Stärke Zucker Eiweiß
0
2
4
6
8
10
12
14
Jäger undSammler
Acker-bauern
ModerneIndustrie-
gesellschaft
Koc
hsal
z (g
/Tag
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Bal
last
stof
fe (g
/Tag
)
Koch-salz
Ballast-stoffe
Folgen der veränderten Nahrungszusammensetzung
! Optimierte Deckung und zeitliche Ausgewogenheit des Bedarfs an
Protein Energie - Mikronährstoffen
! Geringere Belastung mit (natürlichen) Toxinen
! Anpassung an individuelle Bedürfnisse eher möglich:heute: ~ 2000-2400 kcal/Tagvor ca. 100 Jahren: ~ 4000 kcal/Tag
Entwicklung des durchschnittlichen
Todesalters in Industrienationen
Wichtigste Ursachen für die gestiegene Lebenserwartung:
Verbesserte Hygiene-bedingungen
Bessere Ernährung
Kalorienverzehr und
Lebensdauer
Eine Reduzierung der Kalorienzufuhr vor allem im ersten Lebensabschnitt erhöht die Lebenserwartung(bei Ratten, Hamstern, Mäusen).
Quelle: Pal Mod Aging Proc 1994
Wichtigste Todesursachen in westlichen Industrienationen:
1. Koronare Herzerkrankungen
2. Krebs
3. Infektionskrankheiten
Gliederung
! Ernährung: Bedarf + Angebot
! Prävalenz der Adipositas
! Adipositas - Diabetes Hypertonie -koronare Herzerkrankungen
! Dietätische Konsequenzen: Gewichtsreduktion, ω-3-Fettsäurenund Alkoholkonsum
! Ernährung und Krebs
! Sinnvolle Supplementierung: Jod
Das Maß des relativen Körpergewichts:der body-mass-index (BMI)
Gewichtsreduktion empfohlen ab einem BMI von 25 kg/m²
(BMI: body-mass-Index=Körpermasse/Körpergröße²)
<20 20-25 >25-30 >30
untergewichtig normalgewichtig übergewichtig adipös
84,7 kg97,2 kg
1,681,80
BMI=30FrauMann
70,6 kg81,0 kg
1,681,80
BMI=25FrauMann
GewichtKörper-größe
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)
0 5 10 15 20 25 30 35
USAGroßbritannien
AustralienNeuseelandTschechien
KanadaSpanien
IslandFinnland
DeutschlandDänemark
ItalienFrankreichÖsterreichSchweden
HollandSchweiz
Japan
%
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1988
No Data <10% 10%14%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1989
No Data <10% 10%14%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1990
No Data <10% 10%14%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1991
No Data <10% 10%14% 15%19%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1992
No Data <10% 10%14% 15%19%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1993
No Data <10% 10%14% 15%19%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1994
No Data <10% 10%14% 15%19%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1995
No Data <10% 10%14% 15%19%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1996
No Data <10% 10%14% 15%19%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1997
No Data <10% 10%14% 15%19% 20%24%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1998
No Data <10% 10%14% 15%19% 20%24%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1999
No Data <10% 10%14% 15%19% 20%24%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 2000
No Data <10% 10%14% 15%19% 20%24%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 2001
No Data <10% 10%14% 15%19% 20%24% ≥25%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 2002
No Data <10% 10%14% 15%19% 20%24% ≥25%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
1991 1995
2002
Prävalenz der Adipositas (BMI>30)in den USA 1991-2002
No Data <10% 10%14% 15%19% 20%24% ≥25%
Quelle: National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion
Gliederung
! Ernährung: Bedarf + Angebot
! Prävalenz der Adipositas
! Adipositas - Diabetes Hypertonie -koronare Herzerkrankungen
! Dietätische Konsequenzen: Gewichtsreduktion, ω-3-Fettsäurenund Alkoholkonsum
! Ernährung und Krebs
! Sinnvolle Supplementierung: Jod
Pathophysiologische Konsequenzen der Adipositas
! Bluthochdruck und koronare Herzerkrankungen (KHK); Plötzlicher Herztod: Adipositas bei ca. 25% der Fälle Ursache (Siegenthaler 2001)
! Pulmonale Dysfunktion: vermindertes expiratorisches Reservevolumen
! Gallensteine: häufigste gastrointestinale Komplikation bei Übergewichtigen
! Leberverfettung bei ca. 25-35% der Adipösen
! Krebserkrankungen: Niere, Dickdarm und andere Organe
! Diabetes Typ 2
Koronare Herzerkrankung
Koronare Hererkrankung: durchverengte Herzkranzgefäße ver-ursachte Mangeldurchblutung des HerzmuskelsSymptom: Angina pectoris
Herz(Myokard-)infarkt: irreversiblerSchaden des Herzmuskels durch Sauerstoffmangel bei Verschlusseines oder mehrerer Herzkranzgefäße
Entstehung einer Arteriosklerose
Quelle:
Einwandern von Monozyten
Entstehung von Schaumzellen
Bildung von ‚Fatty streaks‘
Fibröse Plaques
Quelle: http://www.cardio.bayer.com/de/diseases/coronary_heart_disease
Dyslipidämie bei Adipositas
Positiv assoziiert
LDL-Cholesterin
Positiv assoziiert
Triglyzeride
Negativ assoziiert
HDL-Cholesterin
VeränderungBedeutung für KHK
Beeinflussbare Risikofaktoren fürkoronare Herzerkrankungen
Adipositaszu hoher LDL-Cholesteringehalt im Blut
Rauchen, Alkoholmissbrauch Bluthochdruck Diabetes mellitus Übergewicht Hyperurikämie (erhöhter Harnsäuregehalt im Blut)
Stress
diskutiert: Chlamydien
Hyperhomocysteinämie
Konsum von Kochsalz und Hypertonie
Ein höherer Kochsalzkonsum bedingt eine höhere Prävalenz für Hypertonie.
Prävalenz von Diabetes Typ 2 bei Adipositas
Stumvoll et al. 2002; Med Welt 53:135-9
0
5
10
15
20
25
30
5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 >50
% über idealem Körpergewicht
%
Gewichtsreduktion senkt das Diabetes-Risiko
! Nurses-Health-Study:Gewichtsverlust um 11-19 kg ab dem 18. Lebensjahr über 12 Jahre: Reduktion des Diabetesrisikos um 77%
! Gastroplastik (Magenverkleinerung) bei adipösen Patienten (mittl. Gewichtsverlust: 23kg) reduziert die 2 Jahres-Inzidenz für Diabetes von 7,8% auf 0,5%. (Quelle: Lean et al. 1990: Diab Med 7:228)
Konsequenzen der Adipositas: Übersicht
ADIPOSITASDiabetes
Dyslipidämie
Hypertonie
Mikro- undMakro-angio-pathien
Gliederung
! Ernährung: Bedarf + Angebot
! Prävalenz der Adipositas
! Adipositas - Diabetes Hypertonie -koronare Herzerkrankungen
! Dietätische Konsequenzen: Gewichtsreduktion, ω-3-Fettsäurenund Alkoholkonsum
! Ernährung und Krebs
! Sinnvolle Supplementierung: Jod
Empfehlungen der DGE zur Gewichtsabnahme
Die Empfehlungen der DGE zur Gewichtsreduktion basieren auf folgenden Prinzipien:
Allmähliche Umstellung der Ernährungsgewohnheiten
Dauerhafte Gewichtsreduktiondurch langfristige Kalorienreduktion
Erreichen eines ausgewogenen Ernährung:
Kohlenhydrate: >50%
Protein: 7% der Kalorienzufuhr
Fett: <30%
Gesunde Ernährung:landesspezifische Ansichtssache
450600300200300Wein, Männer (mL)
350300150100300Wein, Frauen (mL)
10-15-251010Richtwerte für Zucker (%)
< 30< 30< 30< 30< 30/35Fett (%)
888710-15Protein (%)
60> 50> 18> 5055Kohlenhydrate (%)
ItalienSpanienUSAD/CH/AUT
WHO
Quelle: Ernährungsgesellschaften der einzelnen Länder
Hormone, die das Hungergefühl steuern
NorepinephrineNeurotensin
Growth hormone releasing hormoneCalcitonin-gene related peptide
Serotonin
Agouti-relatedprotein
α-melanocyte-stimulatinghormone (α-MSH)
Orexin A/BBombesin
GalaninSomatostatin
β-EndorphinCholecystokinin
DynorphinThyrotropin-releasing hormone
u. a.
u. a.
Melanin concentratinghormone
Corticotropin-releasinghormone (CRH)
Neuropeptid YLeptin
anabol, Hunger verursachend(anorexigen)
katabol, sättigend(orexigen)
Gliederung
! Ernährung: Bedarf + Angebot
! Prävalenz der Adipositas
! Adipositas - Diabetes Hypertonie -koronare Herzerkrankungen
! Dietätische Konsequenzen: Gewichtsreduktion, ω-3-Fettsäurenund Alkoholkonsum
! Ernährung und Krebs
! Sinnvolle Supplementierung: Jod
Fisch und ω-3-Fettsäuren
! Wie kann man durch eine Veränderung der Nahrungszusammensetzung sein Risiko für die Entwicklung von KHK senken?
‚Nurses‘ Health Study‘: Fischverzehr und relatives Risiko für koronare Herzerkrankungen*
(mit 95% Konfidenzintervall)
84 688 Teilnehmerinnen, 30-55 Jahre, 98 % Kaukasierinnen
*bereinigt für Alter, Rauchen, u. a. Risikofaktoren Hu et al. 2002; JAMA 287:1815
> 4 × pro Woche
2-4 × pro Woche
1 × pro Woche
1-3 × pro Monat
0.40 0.60 0.80 1.00 1.20RR=1,0: < 1 × pro Monat
0.79
0.71
0.69
0.66
Rel. Risiko
Heringöl
gesättigt ω-9 ω-6 ω-3
ω-3-Fettsäuren in Fischöl
ω-3: Eikosapentaensäure (EPA)
HOOC
HOOC
ω-6: Arachidonsäure
ButterfettOlivenölSonnenblumenöl
Nurses´ Health Study: Verzehr von ω-3-FS und relatives Risiko für koronare Herzerkrankungen*
(mit 95% Konfidenzintervall)
84 688 Teilnehmerinnen, 30-55 Jahre, 98 % Kaukasierinnen
*bereinigt für Alter, Rauchen, u. a. Risikofaktoren Hu et al. 2002; JAMA 287:1815
0,24 %
0,14 %
0,08 %
0,05 %
0.40 0.60 0.80 1.00 1.20RR=1,0: 0,03 % der gesamten Energiezufuhr
0,93
0,78
0,68
0,67
Rel. Risiko
HOOC
HOOC
HOOC
0
100
200
300
400
Verum
Placeb
o
N (v
erst
orbe
n, M
yoka
rdin
fark
t, In
sult)
Intervention mit ω-3-Fettsäuren
" Gruppo Italiano per lo Studio della Sopravvivenza nell‘Infarto miocardico (GISSI)
" Überlebende nach einem Herzinfarkt (85% Männer)" Verum-Gruppe mit 1 g/d EPA/DHA (N=2836) vs.
Placebo-Gruppe (N=2828), Dauer: 42 Monate" Nach 1 Jahr:
Circulation 2002
RR 0,79 (0,63-0,98)p<0,01
Metabolismus mehrfach ungesättigterFettsäuren (MUFS) in Vertebraten
Metabolite aus ω-3-FS haben im Vgl. zu denen aus ω-6-FS eine deutlich niedrigere pro-inflammatorische und die Plättchenaggregation fördernde Wirkung.
Ω-6-Fettsäuren:
Arachidonsäure (20:4ω-6),Docosapentaensäure (22:5ω-6)
Ω-3-Fettsäuren:
Eicosapentaensäure(20:5ω-3)Docosahexaensäure(22:6ω-3)
Cyclooxygenase I!
Thromboxane (ω-6)Thromboxane (ω-3)
Cyclooxygenase II!
Prostaglandine (ω-6)Prostaglandine (ω-3)
Lipoxygenase!
Leukotriene (ω-6)Leukotriene (ω-3)
Weitere Wirkmechanismen vonω-3-Fettsäuren
" Hemmen signifikant Plasma-Triglyzeridspiegel " Bessere Resistenz des Herzmuskels gegen
durch Gefäßverschluss bedingten Sauerstoffmangel
" Günstige Beeinflussung des LDL3/HDL2-Verhältnisses
Gliederung
! Ernährung: Bedarf + Angebot
! Prävalenz der Adipositas
! Adipositas - Diabetes Hypertonie -koronare Herzerkrankungen
! Dietätische Konsequenzen: Gewichtsreduktion, ω-3-Fettsäurenund Alkoholkonsum
! Ernährung und Krebs
! Sinnvolle Supplementierung: Jod
Alkoholgehalt von Getränken
20 ml0,20–0,25 L0,5 LVolumen
6,4 g22–28 g16 gAlkohol absolut
40 Vol-%14 Vol-%4 Vol-%Alkoholgehalt
1 Glas Schnaps
1 Glas Wein1 Glas Bier
16
Alkoholkonsum in Deutschland (1)
Deutsche Hauptstelle gegen die Suchtgefahren (Hrsg.) Jahrbuch Sucht 2001
10,6848.000.000Reiner Alkohol
6,3472.000.000Spirituosen
18,01.424.000.000Wein
127,510.200.000.000Bier
Liter/Einw./ Jahr
Gesamt (Liter/Jahr)
Alkoholkonsum in Deutschland (2)
" Anteil der Bevölkerung " Anteil am Alkoholkonsum
12 %
38 %
40 %
10 % 50 %
42 %
8 %
0 %SGB 1992/93
~230 g/d~1600 kcal/d
0
1
2
3
4
5
6
0 2-17
18-36
37-60
61-72
>72
Alkoholkonsum [Gramm/Tag]
Kum
ulat
ive
Häu
figke
it üb
er 4
Jah
re
Infarkteinsgesamt
Infarkte mittödlichemVerlauf
Alkoholkonsum und kumulative Häufigkeit von Herzinfarkten
(Hein et al. 1993; Lancet 341:392)
" Bei 280 Männern mit der Lewis-Blutgruppe Lea-/Leb-
8
Alkoholkonsum und relatives Sterberisiko durch Herzinfarkt bzw. alle anderen Ursachen
(Gronbaek et al. 1995; BMJ 310:1165)
9
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0 0,4 1,7 12-24
36-60
Alkoholkonsum [Gramm/Tag]
Rei
. Ris
iko
(95%
-Kon
fInt)
BierWeinSpirituosen
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0 0,4 1,7 12-24
36-60
Alkoholkonsum [Gramm/Tag]
Rei
. Ris
iko
(95%
-Kon
fInt)
BierWeinSpirituosen
12850 Probanden (7217 Frauen), 12 Jahre Follow-up
Metaanalyse: Wein, Bier oder Schnaps?
Von 10 prospektiven Kohortenstudien zeigten jeweils eine inverse Assoziation zwischen dem Herzinfarkt-Risiko und
" dem Weinkonsum: 4 Studien
" dem Bierkonsum : 4 Studien
" dem Konsum von Spirituosen : 4 Studien
=> Ein Großteil des beobachteten Nutzens ist auf den Alkohol selbst zurückzuführen.
10Rimm et al. 1996; BMJ 312:731
Hypothesen zur kardioprotektiven Wirkung von Alkohol
11
" Erhöhung des gesamt-HDL, insbes. der Fraktionen HDL2 und HDL3
" Hemmung der Thrombozytenaggregation(Gerinselbildung)
" Stimulierung der Fibrinolyse (Auflösung von Gerinseln)
Alkoholkonsum und relatives Risiko für ischämischen/hämorrhagischen Insult
(Stampfer et al. 1988; NEJM 319)
12
87526 Krankenschwestern, 4 Jahre follow-up, 66 Insulte
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 <1,5 1,5-4,9 5-14,9 ³15
Alkoholkonsum [Gramm/Tag]
Rel
. Ris
iko Ischämischer
SchlaganfallSubarachnoidaleHämorrhagien
Soziale Konsequenzen des Alkoholmissbrauchs
" Probleme am Arbeitsplatz: eingeschränkte Arbeitsfähigkeit, Abwesenheit, Kündigung
" Finanzielle Probleme
" Erscheinungsbild: Dermatosen und Übergewicht => soziale Isolation
" Sexuelle Probleme:Einschränkung der Leistungsfähigkeit
" Familiäre Probleme
" Konflikte mit dem Gesetz: Trunkenheit am Steuer => Bußgelder, Führerscheinverlust, Gefängnis
" Unfallgefahr durch Einschränkung des Gesichtsfeldes und der Reaktionsfähigkeit
26
Fazit:
Das Gefährliche bei der Propagation einer gesundheitsfördernde Wirkung eines mäßigen Alkoholgenusses sind die daraus abgeleitete Verallgemeinerung und Verharmlosungunerwähnter Gefahrenpotentiale.
=>
Ein Realitätsverlust kann bereits vor dem Alkoholgenuss stattfinden.
14
Gliederung
! Ernährung: Bedarf + Angebot
! Prävalenz der Adipositas
! Adipositas - Diabetes Hypertonie -koronare Herzerkrankungen
! Dietätische Konsequenzen: Gewichtsreduktion, ω-3-Fettsäurenund Alkoholkonsum
! Ernährung und Krebs
! Sinnvolle Supplementierung: Jod
Geschätzte Rolle von Umwelt-
faktoren bei der Karzinogenese
Wichtigste Faktoren:
1. Ernährung
2. Rauchen
3. Infektionen
Quelle: Doll et al. J Natl Canc Inst 1981
Synergistische Effekte von Rauchen und Alkoholkonsum bei der Entstehung von Malignomen der Speiseröhre
Quelle: Tuyns et al. Nutr Cancer 1987
Reduktion des Krebsrisikos durch Ernährung
1. Übergewicht vermeiden
2. Fettverzehr reduzieren (< 30% der insgesamt zugeführten Energie)
3. Obst, Gemüse, Stärke- und Ballaststoff-reiche Lebensmittel bevorzugen
4. Gepökelte, gesalzene und direkt geräucherte Lebensmittel meiden
5. Schimmelige Lebensmittel meiden
6. Alkohol nur mäßig konsumieren
Gliederung
! Ernährung: Bedarf + Angebot
! Prävalenz der Adipositas
! Adipositas - Diabetes Hypertonie -koronare Herzerkrankungen
! Dietätische Konsequenzen: Gewichtsreduktion, ω-3-Fettsäurenund Alkoholkonsum
! Ernährung und Krebs
! Sinnvolle Supplementierung: Jod
Häufigkeit der Struma (Kropf) in Deutschland
" in 90 % der Fälle ist Jodmangel die Ursache
"jede 4. Operation in Deutschland gilt der Schilddrüse (2001)
Hötzel, 1992 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Folat
Vit. B12
Vit. B6
Vit. B2
Vit. B1
Vit. E
Vit. A
Jodid
Selen
Zn2+
Fe2+/3+
Mg2+
Ca2+
Protein
× empfohlene Nährstoffdichte (DGE)
Nährstoffdichte von (magerem) Seefischfleisch
Kübler und Adolf, 1991/ eigene Berechnungen 7
Bedeutung einer Fischmahlzeit für die Jodversorgung: Scholle vs. Rindfleisch
Aufnahme von Jod nach Verzehr von3 Haupt- und 2 Zwischenmahlzeiten
- ohne (See-)Fischmahlzeit: ~ 84 µg- mit 200g Schollenfilet: ~ 180 µg
Bedarf: 1-7 Jahre: 100-150 µg8-13 Jahre: 150 µg> 14 Jahre: 200 µg
http://www.schilddruese.net/oeffentlich/patienten/ernaehrung/jod_durchschnitt.php 8