Stoffwechselanalyse – richtig ernähren dank DNA-Test?

Allgemeine Ernährungstipps waren gestern. Moderne DNA-Tests ermöglichen Stoffwechselanalysen, nach denen Sie Speiseplan und Sportprogramm individuell an Ihren Genen ausrichten können.

Sind Sie eher der Typ für Kohlenhydrate oder für Fett? Keine Ahnung? Wissenschaftler*innenn zufolge steckt diese Information in Ihrer DNA. Jeder Mensch hat einen anderen Stoffwechsel, jeder verarbeitet Kohlenhydrate und Fett anders, jeder baut Gewicht anders ab und auf.

40 bis 70 Prozent der Gewichtsunterschiede zwischen Menschen sollen sich auf die Gene zurückführen lassen. Eine Stoffwechselanalyse per DNA-Test kann deswegen zutage bringen, wie Ihr Körper auf bestimmte Lebensmittel reagiert, wie viel Hunger Sie verspüren und welche Sportarten für Sie geeignet sind. Das hilft dann etwa bei der Diät-Entscheidung: Low-carb-Diät, Low-fat, Eiweiß-Diät oder lieber Ernährungsumstellung mit Mischkost?

Erfahren Sie in diesem Artikel, was „Stoffwechsel“ genau bedeutet, welche Stoffwechselanalysen längst medizinisch überholt sind und welche Gene sich Wissenschaftler*innen ansehen, um die Unterschiede im Stoffwechsel zu verstehen.

Was bedeutet Stoffwechsel?

Die Encyclopedia Britannica definiert Stoffwechsel (in der Fachsprache „Metabolismus“) als die Summe chemischer Reaktionen, die in den Zellen von Lebewesen stattfinden und die Energie produzieren oder neues organisches Material herstellen. Einfacher gesagt:

Immer, wenn chemische Stoffe im Körper umgewandelt werden, findet Stoffwechsel statt.

Der Stoffwechsel ist eine der einzigartigen Eigenschaften, die Lebewesen besitzen – von Bakterien über Pilze und Pflanzen bis hin zu uns Menschen und anderen Tieren. Durch den Energiestoffwechsel können wir Energie aus der Umwelt ziehen, vor allem aus unserer Ernährung, und im Körper nutzen. Erst dadurch sind wir in der Lage, uns zu bewegen, zu denken, uns weiterzuentwickeln und uns fortzupflanzen ^[1].

Vielleicht haben Sie schonmal von den berühmten physikalischen Sätzen der Thermodynamik gehört? Darin steckt eine wichtige Aussage: Energie kann niemals erschaffen oder zerstört werden, sondern wird nur umgewandelt und weitergegeben. Das gilt auch für die Stoffwechselvorgänge im Körper. Die Energie, die wir über das Essen aufnehmen, wandelt der Körper in andere Energieformen um. Sie ist der Treibstoff für Muskeln, Gehirn und Organe ^[1].

Warum den Stoffwechsel analysieren?

Wissenschaftler*innen sind sich mittlerweile sicher, dass der Stoffwechsel von Mensch zu Mensch unterschiedlich ausgeprägt ist. Welche Nährstoffe Ihr Körper wie gut verwertet, hat unter anderem Einfluss auf Zunehmen, Abnehmen und die Funktionsweise der Muskeln.

Stoffwechselanalysen können deswegen spannende Erkenntnisse dazu liefern, welche Lebensmittel sich für Sie eignen, wenn Sie abnehmen wollen und wie stark Hunger- und Sättigungsgefühle bei Ihnen ausfallen. Auch ob Sie eher von Kraftsport oder Ausdauersport profitieren, lässt sich am Stoffwechsel ablesen.

Deswegen werden aus Stoffwechselanalysen auch oft Abnehm- und Sportprogramme abgeleitet.

Stoffwechsel-Gene in der Evolution

Warum haben zwei Menschen überhaupt einen unterschiedlichen Stoffwechsel? Einige Biologen gehen davon aus, dass verschiedene Stoffwechsel-Muster in der Evolution des Menschen entstanden sind.

Unsere Vorfahren waren für die meiste Zeit in der Geschichte Jäger und Sammler. Sie aßen vor allem Fleisch, Beeren, Nüsse, Früchte und Kräuter. Der Anteil von Fetten und Proteinen in ihrer Ernährung war vermutlich höher als in der heutigen westlichen Ernährung. Erst vor rund 10.000 Jahren begannen die Menschen in Europa, Getreide anzubauen und deutlich mehr Kohlenhydrate zu verzehren. Für die Evolution ist das eine kurze Zeit.

Einige Forschende gehen davon aus, dass deswegen die Gene vieler Menschen noch auf das Verwerten von Fett und Eiweiß ausgerichtet sind – bei diesen Fettverwertern würden Kohlenhydrate schnell zu Gewichtszunahme führen. Bei anderen haben sich die Gene in den letzten 10.000 Jahren mehr angepasst, sie sind eher Kohlenhydratverwerter ^[2].

Gut zu wissen: Forschende sind sich einig, dass die Evolution den menschlichen Körper auf keinen Fall schon an die moderne Ernährungsweise anpassen konnte, die in den letzten 100 Jahren entstand. Verarbeitete Lebensmittel, Zucker und generell zu viele Kalorien sorgen für Zivilisationskrankheiten wie Übergewicht, Diabetes und Bluthochdruck ^{[2, 3]}.

Aus der Wissenschaft: Die Ernährung in der Steinzeit

Wir wissen heute natürlich nicht genau, was unsere Vorfahren vor mehr als 10.000 Jahren gegessen haben. Forschende haben aber Menschen untersucht, die noch in Jäger-Sammler-Gemeinschaften leben. Diese Jäger und Sammler haben so gut wie nie Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Sie essen deutlich mehr Protein (19 bis 35 Prozent) und weniger Kohlenhydrate (22 bis 40 Prozent), als es in der heutigen westlichen Ernährung üblich ist, und ähnlich viel Fett (28 bis 58 Prozent) – aber vermutlich deutlich mehr von den gesunden Omega-3-Fettsäuren. Das könnte erklären, warum ihr Herz-Kreislauf-System so gesund ist ^[4].

Andere Forschende gehen davon aus, dass die Kohlenhydrate, die Menschen im Zeitalter des Paläolithikum gegessen haben, vor allem viel höhere Qualität hatten. Damals kamen Kohlenhydrate aus Obst und Gemüse und kaum aus Getreide, die Menschen haben sehr viele Ballaststoffe gegessen ^[3].

Stoffwechselanalyse durch DNA-Tests

Unsere Gene sind der Bauplan für alle Vorgänge in unserem Körper. Das gilt natürlich auch für den Stoffwechsel. In den letzten Jahren haben Forschende immer mehr Gene entdeckt, die mit Übergewicht und Abnehmen zusammenhängen.

Wenn Sie diese Stoffwechsel-Gene mit DNA-Tests analysieren lassen, können Sie unter anderem Rückschlüsse darauf ziehen:

• Wie ausgeprägt Sie durch Fett und Kohlenhydrate Fettpolster anlegen.
• Wie viel Hunger Sie verspüren und wie schnell Sie satt werden.
• Wie schnell ihre Muskelfasern und sich zusammenziehen und damit welche Sportarten für Sie am besten geeignet sind.

Tipp: Lesen Sie in unserem Gesundheitsportal, wie Sie einen Muskelabbau beim Abnehmen verhindern können.

Kann man Übergewicht vererben?

Natürlich sind die Gene nicht alleine für Übergewicht verantwortlich. Doch eine Neigung zum Übergewicht kann in Ihrer DNA stecken.

Diesen Zusammenhang haben sich Wissenschaftler*innen in einer große Studienanalyse in der renommierten Zeitschrift Nature angesehen. Die Forschende werteten 125 Studien aus, mit den Daten von fast 340.000 Menschen.

Dabei erkannten sie 97 Gene, die mit dem Gewicht zusammenhänge. Diese Gene würden zusammen immerhin 2,7 Prozent des Gewichtsunterschieds zwischen den untersuchten Menschen erklären.

Insgesamt beeinflusst die DNA das Gewicht zu einem noch viel größeren Anteil: 40 bis 70 Prozent der Gewichtsunterschiede zwischen Menschen sollen in der DNA schlummern ^[5].

Wie beeinflussen die Gene das Gewicht?

Die Gene steuern Stoffwechsel und Gewicht auf verschiedene Arten. Zum einen entscheiden sie, wie effektiv unsere Verdauung jeweils Kohlenhydrate, Fette und Proteine verstoffwechseln.

Die Gene steuern aber auch unser Verhalten: Wie stark und wie häufig empfinden Sie Hunger? Wie schnell werden Sie satt? Neigen Sie zu Essattacken und Frustessen ^[5]?

Welche Gene steuern Stoffwechsel und Übergewicht?

Besonders deutlich ist der Zusammenhang zwischen dem Gen FTO und Übergewicht. FTO wurde sogar danach benannt. Es steht für “fat-mass and obesity associated”, also “mit Fettmasse und Übergewicht zusammenhängend“.

Menschen mit einer bestimmten Mutation des FTO-Gens neigten in Studien dazu, einen zu hohen Body Mass Index (BMI) zu haben. Man kann sagen: Das FTO-Gen bestimmt mit darüber, ob Sie schnell dick werden.

Die Forschende sahen den Effekt vor allem bei Menschen, die die FTO-Mutation hatten und gleichzeitig viele gesättigte Fettsäuren zu sich nahmen. Gesättigte Fettsäuren stecken unter anderem in Fertigprodukten und tierischen Lebensmitteln wie Fleisch, Milch und Käse ^[6].

Einige Mediziner folgern daraus: FTO sorgt dafür, dass manche Menschen eher von Fett zunehmen. Eine Low-carb-Diät, die eher auf Fetten basiert, ist für solche Menschen also nicht besonders sinnvoll.

FTO entscheidet womöglich auch mit darüber, wie gut wir unser Essverhalten kontrollieren können. In einer Studie neigten Kinder und Jugendliche mit der ungünstigen FTO-Mutation eher zu unkontrollierten Essattacken und gleichzeitig zu höherem BMI und Körperfettanteil ^[7].

Weitere Gene und ihr Zusammenspiel

Natürlich spielen auch viele andere Gene eine Rolle. Das Zusammenspiel von FTO und APOA5 etwa scheint Einfluss auf die Entstehung von Übergewicht und Bluthochdruck zu haben ^[8].

APOA5 ist ein weiteres Gen, das mit darüber entscheidet, wie Ihr Körper Fett verwertet und wie schnell Sie Gewicht zulegen ^[9].

Das Gen PPARG ist ein weiteres Beispiel. Eine Variation auf diesem Gen kann vermutlich unter anderem erklären, warum manche Menschen durch gesättigte Fettsäuren eher zunehmen ^[10].

Tabelle: Acht Gene, die mit dem Stoffwechsel zusammenhängen ^[7-9], ^[11-14]

Untersuchtes Gen	Einfluss auf:
ACTN3	Muskelfasern, Unterscheidung nach schnellen und langsamen Muskelkontraktionen, Neigung zu Ausdauer- oder Kraftsport
ADRB3	Ausdauer
APOA2	Fettempfindlichkeit, Abnehmen durch Kalorienreduktion, Neigung zu Übergewicht,
APOA5	Fettempfindlichkeit, Abnehmen durch Kalorienreduktion
FTO	Hungergefühl, Fettempfindlichkeit, Neigung zu Übergewicht, Tendenz zu Snacks und kalorienreicher Ernährung
PPARG	Fettempfindlichkeit, Gewichtsverlust durch sportliche Betätigung, Abnehmen durch Kalorienreduktion, Neigung zu Übergewicht
LEPR	Aktivierung des Hungerhormons Leptin
ACTN 3	Kontraktionsgeschwindigkeit der Muskelfasern

 

Wie funktioniert eine Stoffwechselanalyse per DNA-Test?

DNA-Tests basieren auf komplexer Labordiagnostik, sind aber in der Regel ganz einfach durchzuführen: Sie entnehmen sich mit einem Wattepad eine Speichelprobe und verpacken Sie in einem Probenröhrchen.

So laufen auch moderne Stoffwechsel-Tests ab. Ein Fachlabor kann Speichelproben auf Genvarianten untersuchen, die für Ihren Stoffwechsel relevant sind, zum Beispiel FTO, APOA5 und ADRB3.

Nach der Auswertung erhalten Sie dann einen ausführlichen Ergebnisbericht, in dem Sie folgende Informationen erhalten:

• Wie ausgeprägt ist meine Neigung zu Übergewicht? Und wie empfindlich reagiert mein Gewicht auf gesättigte Fettsäuren?
• Sind Sie ein starker Hungertyp? Sind Sie ein starker Sättigungstyp?
• Haben ich einen schnellen, intermediären oder langsamen Muskeltyp – und welche Sportarten könnten meinen Genen entsprechend für mich geeignet sein?

Stoffwechselanalyse – überholte & alternative Methoden

In den letzten Jahrzehnten haben Wissenschaftler*innen immer wieder versucht, den Stoffwechsel von Menschen ohne DNA-Analysen in Stoffwechseltypen einzuteilen. Einige dieser Konzepte werden heute noch verwendet, die meisten sind jedoch wissenschaftlich gesehen schon lange überholt.

Stoffwechseltypen / Körperbautypen nach Sheldon

Eine veraltete Methode, den Stoffwechsel von Menschen einzuteilen, sind die Stoffwechseltypen oder auch Körperbautypen, die der amerikanische Arzt William Sheldon vorgeschlagen hat. Sie werden heute noch manchmal im Fitness-Bereich benutzt, um bestimmte Typen von Körpern zu beschreiben. Dabei ist auch oft von „Stoffwechseltypen“ die Rede.

Sheldon ging davon aus, dass man vom Körperbau eines Menschen auf seine Persönlichkeit schließen kann – und so unter anderem Menschen mit einem Hang zum Verbrechen an Ihrem Körper erkennen könne. Diese fragwürdige Theorie war schon umstritten, als Sheldon sie in den 1940er Jahren formuliert hat. Heute gilt sie in der Wissenschaft als widerlegt.

Außerdem unterschied Sheldon drei Typen von Menschen anhand ihres Körperbaus und Stoffwechsels, unter denen es auch Mischtypen geben sollte:

• Ektomorph: Neigen zur Schlankheit.
• Mesomorph: Neigen dazu, muskulös zu sein.
• Endomorph: Neigen zur Fettleibigkeit.

Also Achtung: Diese Einteilung ist veraltet! Tatsächlich hat Sheldon seine Vermutungen nie in wissenschaftlichen Untersuchungen belegt. Wissenschaftlich gesehen haben die Körperbautypen keine Bedeutung ^[15].

Stoffwechseltypen nach Kelley und Wolcott: Metabolic Typing

Eine alternativmedizinische Methode der Stoffwechselanalyse ist das Metabolic Typing nach dem amerikanischen Arzt William Donald Kelley und dem Sachbuchautor William Linz Wolcott. Wissenschaftliche Studien, die die Theorie untermauern würden, haben Kelley und Wolcott allerdings nie vorgelegt. Wolcott vermarktet die Methode seit 1987 mit seiner Firma Healthexcel ^[16].

Beim Metabolic Typing werden vor allem folgende Aspekte des Stoffwechsels beobachtet:

• Einfluss des Nervensystems: parasympathischer (beruhigender) oder sympathischer (anregender) Typ
• Schnelle (Glukotyp) oder langsame (Betatyp) Fettverbrennung
• Drüsentyp, also ob Schilddrüse, Hypophyse, Nebenniere oder (bei Frauen) Eierstock den größten Einfluss haben

Diese Merkmale sollen eine Aussage darüber zulassen, welche Nährstoffe Sie benötigen und welche Lebensmittel Sie essen sollten, um abzunehmen und ein gesundes Gewicht zu halten.

Es gibt dabei keine einheitliche Methode, den Stoffwechseltyp zu bestimmen. Berater*innen und Heilpraktiker*innen, die das Metabolic Typing anbieten, verwenden unterschiedliche Messungen für die Stoffwechselanalyse. Eingesetzt werden unter anderem Fragebögen, Körperfettanalysen, elektromagnetische Diagnosegeräte sowie Blut- und Urinuntersuchungen.

Die Verbraucherzentrale sieht keine wissenschaftliche Grundlage für das Metabolic Typing. Dass viele Menschen, die sich auf dessen Grundlage ernähren, trotzdem Gewicht verlieren, lässt sich leicht erklären: Durch die Ernährungsumstellung essen sie bewusster und nehmen weniger Kalorien zu sich ^[17].

Stoffwechselanalyse: Auf einen Blick

Was bedeutet Stoffwechsel?

Mit dem Stoffwechsel sind die Prozesse im Körper gemeint, durch die die unterschiedlichsten Stoffe ineinander umgewandelt werden. Meist meinen wir damit den Energiestoffwechsel: Wir nehmen Energie über die Nahrung auf, die dann im Körper umgewandelt und für alle möglichen Prozesse aufgewandt wird.

Was bringt eine Stoffwechselanalyse?

Die Theorien besagen: Wenn Sie die Eigenheiten Ihres Stoffwechsels zum Beispiel durch eine DNA-Analyse kennenlernen, können Sie Speiseplan und Sportprogramm darauf einstellen. Das kann dann massiv dabei helfen, ein gesundes Körpergewicht zu bekommen und zu halten.

Wie hängen Gene und Stoffwechsel zusammen?

Unsere DNA steuert auch, wie wir Nährstoffe verwerten und wie wir mit Essen umgehen. Wissenschaftler*innen haben unter anderem bestimmte Gene entdeckt, die damit zusammenhängen, wie sehr Sie durch Fett und Kohlenhydrate zunehmen, wie stark Ihr Hungergefühl und Ihr Sättigungsgefühl ausfallen und wie schnell sich unsere Muskelfasern zusammenziehen.

Wie funktioniert eine Stoffwechselanalyse per DNA-Test?

Für einen DNA-Test entnehmen Sie sich in der Regel eine Speichelprobe von der Mundschleimhaut. Spezialisierte Labore untersuchen dann bestimmte Merkmale der Gene, die analysiert werden sollen. Dabei kommt dann zum Beispiel heraus, dass das FTO-Gen eine Mutation hat, die Sie anfälliger für Übergewicht und fettreiche Ernährung macht.

Quellenangaben

[1] Encyclopedia Britannica, „metabolism | Definition, Process, & Biology“, Encyclopedia Britannica. [Online]. Verfügbar unter: https://www.britannica.com/science/metabolism. [Zugegriffen: 08-Jan-2020].

[2] L. Cordain u. a., „Origins and evolution of the Western diet: health implications for the 21st century“, Am J Clin Nutr, Bd. 81, Nr. 2, S. 341–354, Feb. 2005, doi: 10.1093/ajcn.81.2.341.

[3] M. Konner und S. B. Eaton, „Paleolithic nutrition: twenty-five years later“, Nutr Clin Pract, Bd. 25, Nr. 6, S. 594–602, Dez. 2010, doi: 10.1177/0884533610385702.

[4] L. Cordain, S. B. Eaton, J. B. Miller, N. Mann, und K. Hill, „The paradoxical nature of hunter-gatherer diets: meat-based, yet non-atherogenic“, Eur J Clin Nutr, Bd. 56 Suppl 1, S. S42-52, März 2002, doi: 10.1038/sj.ejcn.1601353.

[5] A. E. Locke u. a., „Genetic studies of body mass index yield new insights for obesity biology“, Nature, Bd. 518, Nr. 7538, S. 197–206, Feb. 2015, doi: 10.1038/nature14177.

[6] D. Corella u. a., „A High Intake of Saturated Fatty Acids Strengthens the Association between the Fat Mass and Obesity-Associated Gene and BMI123“, J Nutr, Bd. 141, Nr. 12, S. 2219–2225, Dez. 2011, doi: 10.3945/jn.111.143826.

[7] M. Tanofsky-Kraff u. a., „The FTO gene rs9939609 obesity-risk allele and loss of control over eating“, Am. J. Clin. Nutr., Bd. 90, Nr. 6, S. 1483–1488, Dez. 2009, doi: 10.3945/ajcn.2009.28439.

[8] M. H. Wang u. a., „Four pairs of gene–gene interactions associated with increased risk for type 2 diabetes (CDKN2BAS–KCNJ11), obesity (SLC2A9–IGF2BP2, FTO–APOA5), and hypertension (MC4R–IGF2BP2) in Chinese women“, Meta Gene, Bd. 2, S. 384–391, Mai 2014, doi: 10.1016/j.mgene.2014.04.010.

[9] C. Sánchez-Moreno, J. M. Ordovás, C. E. Smith, J. C. Baraza, Y.-C. Lee, und M. Garaulet, „APOA5 Gene Variation Interacts with Dietary Fat Intake to Modulate Obesity and Circulating Triglycerides in a Mediterranean Population12“, J Nutr, Bd. 141, Nr. 3, S. 380–385, März 2011, doi: 10.3945/jn.110.130344.

[10] J. A. Martínez, M. S. Corbalán, A. Sánchez-Villegas, L. Forga, A. Marti, und M. A. Martínez-González, „Obesity Risk Is Associated with Carbohydrate Intake in Women Carrying the Gln27Glu β2-Adrenoceptor Polymorphism“, J Nutr, Bd. 133, Nr. 8, S. 2549–2554, Aug. 2003, doi: 10.1093/jn/133.8.2549.

[11] K. Masuo, „Roles of Beta2- and Beta3-Adrenoceptor Polymorphisms in Hypertension and Metabolic Syndrome“, Int J Hypertens, Bd. 2010, Okt. 2010, doi: 10.4061/2010/832821.

[12] D. Corella u. a., „Association between the APOA2 promoter polymorphism and body weight in Mediterranean and Asian populations: replication of a gene-saturated fat interaction“, Int J Obes (Lond), Bd. 35, Nr. 5, S. 666–675, Mai 2011, doi: 10.1038/ijo.2010.187.

[13] L. M. Delahanty u. a., „Genetic predictors of weight loss and weight regain after intensive lifestyle modification, metformin treatment, or standard care in the Diabetes Prevention Program“, Diabetes Care, Bd. 35, Nr. 2, S. 363–366, Feb. 2012, doi: 10.2337/dc11-1328.

[14] M. Lefevre u. a., „Comparison of the acute response to meals enriched with cis- or trans-fatty acids on glucose and lipids in overweight individuals with differing FABP2 genotypes“, Metab. Clin. Exp., Bd. 54, Nr. 12, S. 1652–1658, Dez. 2005, doi: 10.1016/j.metabol.2005.06.015.

[15] J. E. Roeckelein, Dictionary of Theories, Laws, and Concepts in Psychology. Greenwood Publishing Group, 1998.

[16] „Metabolic Typing - Home“. [Online]. Verfügbar unter: http://www.healthexcel.com/index1.html. [Zugegriffen: 09-Jan-2020].

[17] „Stoffwechsel-Diäten“, Verbraucherzentrale.de. [Online]. Verfügbar unter: https://www.verbraucherzentrale.de/wissen/lebensmittel/schlankheitsmittel-und-diaeten/stoffwechseldiaeten-6555. [Zugegriffen: 08-Jan-2020].