In der Studie unter Leitung von Prof. Dr. David Berry und Dr. Alessandra Riva vom Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaften (CeMESS) an der Universität Wien wurden fluoreszenzmarkierte Nanopartikel verwendet, um die Interaktion von Inulin mit Darmbakterien zu verfolgen. Diese mit Inulin gepfropften Nanopartikel ergaben bei der Inkubation mit menschlichen Stuhlproben ein überraschendes Ergebnis: Eine breite Palette von Darmbakterien, weit mehr als bisher angenommen, kann an Inulin binden.

„Die meisten präbiotischen Verbindungen werden nur von einigen wenigen Arten von Mikroben selektiv verwertet“, erklärt Berry. „Wir haben jedoch herausgefunden, dass die Fähigkeit, an Inulin zu binden, in unserer Darmmikrobiota weit verbreitet ist.“ Mit Hilfe einer modernen Technik zur Identifizierung der Zellen, die aktiv Proteine synthetisieren, entdeckte das Team, dass eine vielfältige Gruppe von Bakterien aktiv auf Inulin reagiert, darunter auch einige Arten denen diese Eigenschaft bisher nicht zugeordnet wurde, etwa Mitglieder der Bakterienklasse der Coriobacteriia.

„Inulin-Nahrungsergänzungsmittel sind seit Jahren auf dem Markt, aber präzise wissenschaftliche Belege zur gesundheitsfördernden Wirkung dieser fehlen bislang“, so Berry weiter. „Bisher dachten wir, dass Inulin hauptsächlich die Bifidobakterien, die so genannten ‚guten Bakterien‘, anregt, aber jetzt wissen wir, dass die Wirkung von Inulin viel komplexer ist. Unsere Studie ist richtungsweisend für die Zukunft der mikrobiombasierten Medizin: Mit unserer Methode können Nahrungsergänzungsmittel künftig personalisiert, präzise konzipiert und wissenschaftlich fundiert werden.“

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Positive Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit

„Interessanterweise haben wir beim Vergleich von Stuhlproben verschiedener Personen erhebliche Unterschiede in den Mikrobengemeinschaften festgestellt, die auf Inulin reagieren“, sagt Riva. „Diese Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig die Berücksichtigung individueller Unterschiede bei der Entwicklung von Ernährungsempfehlungen und mikrobiombasierten Maßnahmen ist.“ Die CeMESS-Forschung trägt nicht nur zu einem besseren Verständnis des präbiotischen Stoffwechsels im menschlichen Verdauungstrakt bei, sondern auch zu einem besseren Rahmen für dessen Untersuchung. „Unser Ansatz zur Markierung und Sortierung von Zellen auf der Grundlage ihrer Stoffwechselaktivität ist relativ neu“, erklärt Riva. „Wir hoffen, dass unsere Studie als Rahmen für die künftige Forschung und Entwicklung neuer mikrobiombasierter Therapien dienen kann.“

Hintergrund: Inulin (Oligofructose), z. B. aus Wegwartenwurzeln hergestellt, ist heute einer der am häufigsten eingesetzten Zuschlagstoffen von industriell hergestellten Lebensmittel. Im Rahmen der breiten Einführung fettreduzierter Lebensmittelprodukte zeigte sich, dass Inulin ein hervorragender Fettersatz ist und den Geschmack, die Textur und das Mundgefühl z. B. von fettreduzierter Joghurt verbessert.