Wirksame Substanzen in Futtermitteln – Teil 1

Wirksame Substanzen in Futtermitteln – Teil 1

Hafer und Gerste: Wie Futtermittel mit den Genen kommunizieren können

Wenn wir über Pferdefütterung sprechen, denken die meisten zunächst an Energie, Eiweiß, Vitamine oder Mineralstoffe. Doch moderne Forschung zeigt, dass Futtermittel weit mehr sind als reine Nährstofflieferanten.

Jede Pflanze enthält eine Vielzahl sogenannter bioaktiver Substanzen. Diese können Stoffwechselwege beeinflussen, mit dem Darmmikrobiom interagieren und möglicherweise sogar Auswirkungen auf die Aktivität unserer Gene haben.

Dieses spannende Forschungsgebiet wird als Epigenetik bezeichnet.

Dabei werden die Gene selbst nicht verändert. Vielmehr beeinflussen Umweltfaktoren wie Ernährung, Bewegung, Stress oder Schadstoffe, welche Gene stärker oder schwächer abgelesen werden.

Man könnte sagen:

Die Gene sind der Bauplan – die Epigenetik entscheidet, welche Seiten des Bauplans gerade gelesen werden.

Gerade in der Pferdefütterung eröffnet diese Sichtweise völlig neue Perspektiven.

Mehr als Vitamine und Mineralstoffe

Natürlich liefern Futtermittel wichtige Nährstoffe wie Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente. Viele davon besitzen selbst epigenetische Funktionen.

B-Vitamine beispielsweise sind an sogenannten Methylierungsprozessen beteiligt. Diese helfen dem Körper dabei, Gene an- oder abzuschalten.

Zink beeinflusst zahlreiche Enzyme, die für die Genregulation notwendig sind.

Magnesium ist an hunderten Stoffwechselreaktionen beteiligt und spielt eine wichtige Rolle für Energiegewinnung, Muskelfunktion und Zellgesundheit.

Doch besonders spannend sind jene Stoffe, die lange Zeit kaum Beachtung fanden:

sekundäre Pflanzenstoffe, Polyphenole, Beta-Glucane und andere bioaktive Verbindungen.

Hafer – weit mehr als nur ein Energielieferant

Hafer gilt seit Jahrhunderten als das klassische Kraftfutter für Pferde. Die meisten denken dabei vor allem an seine leicht verfügbare Energie.

Tatsächlich enthält Hafer jedoch eine ganze Reihe wertvoller Inhaltsstoffe:

Vitamine:
• Vitamin B1
• Vitamin B5
• Vitamin B6
• Vitamin E

Mineralstoffe und Spurenelemente:
• Magnesium
• Phosphor
• Eisen
• Zink
• Mangan

Bioaktive Pflanzenstoffe:
• Avenanthramide
• Polyphenole
• Beta-Glucane
• Phytosterole
• Phenolsäuren

Besonders interessant sind die sogenannten Avenanthramide. Diese kommen nahezu ausschließlich im Hafer vor und gehören zu den am intensivsten untersuchten Inhaltsstoffen dieses Getreides.

Humanmedizinische Studien zeigen, dass Avenanthramide entzündungshemmende und antioxidative Eigenschaften besitzen. Dabei beeinflussen sie unter anderem den sogenannten Nrf2-Signalweg.

Nrf2 aktiviert Gene, die den Körper vor oxidativem Stress schützen. Dazu gehören beispielsweise:

• SOD (Superoxiddismutase)
  • GPX (Glutathionperoxidase)
  • HO-1 (Hämoxygenase-1)

Diese Gene sind nicht nur beim Menschen vorhanden, sondern auch beim Pferd. Sie spielen eine wichtige Rolle beim Schutz der Zellen vor freien Radikalen, die beispielsweise bei körperlicher Belastung, Entzündungen oder Stoffwechselstörungen entstehen können.

Ob Hafer beim Pferd exakt die gleichen Wirkungen entfaltet wie in Humanstudien beschrieben, ist derzeit noch nicht abschließend geklärt. Die biologischen Grundlagen dafür sind jedoch vorhanden.

Polyphenole – kleine Stoffe mit großer Wirkung

Polyphenole gehören zu den bekanntesten sekundären Pflanzenstoffen überhaupt.

Sie wirken nicht nur antioxidativ, sondern können auch verschiedene Signalwege beeinflussen, die an Entzündungsprozessen und Zellschutzmechanismen beteiligt sind.

Besonders häufig werden Zusammenhänge mit folgenden Genregulatoren beschrieben:

• Nrf2
  • NF-kB
  • SIRT1

Diese Systeme beeinflussen unter anderem:

• Entzündungsreaktionen
  • Regeneration
  • Zellschutz
  • Energiestoffwechsel
  • Alterungsprozesse

Viele Wissenschaftler betrachten Polyphenole daher als natürliche Modulatoren biologischer Signalwege.

 

Gerste – die Verbindung zwischen Darm und Genen

Auch Gerste ist weit mehr als ein Energielieferant.

Neben Vitaminen und Mineralstoffen enthält sie wertvolle lösliche Ballaststoffe, insbesondere Beta-Glucane.

Diese dienen bestimmten Darmbakterien als Nahrungsquelle.

Während der Fermentation entstehen sogenannte kurzkettige Fettsäuren. Besonders bekannt ist dabei Butyrat.

Butyrat gilt heute als eine der interessantesten natürlichen Substanzen im Bereich der Epigenetik.

Es kann sogenannte Histon-Deacetylasen (HDACs) beeinflussen. Diese wirken wie molekulare Schalter, die entscheiden, welche Gene aktiv oder inaktiv sind.

Über diesen Mechanismus werden unter anderem Gene reguliert, die an folgenden Prozessen beteiligt sind:

• Immunfunktion
  • Darmgesundheit
  • Entzündungsregulation
  • Zellschutz
  • Energiestoffwechsel

Beim Menschen werden hier häufig Zusammenhänge mit FOXO-Genen, IL-10 sowie verschiedenen antioxidativen Schutzsystemen beschrieben.

Da Pferde über ein hochaktives Dickdarmmikrobiom verfügen und Butyrat dort ebenfalls eine zentrale Rolle spielt, erscheint ein ähnlicher biologischer Zusammenhang durchaus plausibel.

Futtermittel als Informationsquelle

Lange Zeit betrachtete man Futtermittel hauptsächlich als Lieferanten von Energie und Nährstoffen.

Heute zeigt sich immer deutlicher, dass Pflanzen dem Organismus zusätzlich Informationen liefern.

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Polyphenole, Avenanthramide und Beta-Glucane beeinflussen Stoffwechselwege, Darmbakterien und möglicherweise sogar die Aktivität bestimmter Gene.

Viele dieser Zusammenhänge werden derzeit intensiv erforscht.

Auch wenn noch nicht alle Mechanismen beim Pferd vollständig entschlüsselt sind, eröffnet die moderne Epigenetik einen faszinierenden Blick auf die Fütterung:

Vielleicht geht es künftig nicht mehr nur darum, wie viel Energie ein Futtermittel liefert.

Sondern auch darum, welche biologischen Signale es an den Organismus sendet.

Im nächsten Teil dieser Reihe beschäftigen wir uns mit Mais und Luzerne – zwei Futtermitteln, die ebenfalls weit mehr zu bieten haben, als man auf den ersten Blick vermuten würde.