Forschung: Flavonoide (Flavanole) und ihre Wirkung auf Gesundheit und Körper

Ernährung und Gesundheit, Gesundheitsnews, Medizin und Forschung, Harvard University

Medizin Doc Redaktion, aktualisiert am 30. Mai 2023, Lesezeit: 11 Minuten

Was sind Flavonoide und welchen Lebensmitteln sind sie enthalten?

Ein Schlüssel zu mehr Gesundheit sind Flavonoide, die in einer Vielzahl von Lebensmitteln und Getränken vorkommen – wie zum Beispiel in schwarzem Tee, grünem Tee, weißem Tee (Pinyin bái chá), Äpfeln mit Schale, Grünkohl (Kämpferol und Quercetin), Zwiebeln, Zitrusfrüchten, Heidelbeeren, Brombeeren, Erdbeeren, Blaubeeren, Aprikosen, Bananen, Pfirsichen oder Nüssen.

Flavonoide haben zahlreiche gesundheitsfördernde Wirkungen, wie zum Beispiel die Senkung des Risikos von Krebs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die Regulierung des Blutdrucks, die positive Beeinflussung des menschlichen Immunsystems oder die Verbesserung der Gedächtnisleistung.

  • Flavonoide sind natürlich vorkommende sekundäre Pflanzenstoffe aus der Gruppe der Polyphenole, die ausschließlich in Pflanzen vorkommen.

Die Gruppe der Flavonoide wird unterteilt in Flavonole, Flavanole, Flavanone, Flavone, Anthocyane und Isoflavonoide.

Wirkung von Flavonoiden gegen Arterienverkalkung

Forschungsergebnisse der Edith Cowan University (ECU) zeigen, dass Flavonoide noch besser für uns sein könnten als bisher angenommen.

Eine Studie mit 881 älteren Frauen (Durchschnittsalter 80 Jahre) ergab, dass die Teilnehmerinnen deutlich seltener eine starke Verkalkung der Bauchaorta (Aorta abdominalis) aufwiesen, wenn sie einen hohen Anteil an Flavonoiden in ihrer Ernährung hatten.

  • Was ist Aortenverkalkung? Eine Arterienverkalkung (auch Arteriosklerose oder Atherosklerose genannt) ist eine Erkrankung der Arterien. Arterien sind Blutgefäße, die überall im Körper zu finden sind. Die Erkrankung führt im Laufe der Zeit dazu, dass bestimmte Arterien durch Ablagerungen verengt oder verschlossen werden.

Die Verkalkung der Bauchaorta – der größten Arterie des Körpers, die die Bauchorgane und die unteren Gliedmaßen mit sauerstoffreichem Blut aus dem Herzen versorgt – ist ein Vorhersagefaktor (Prädiktor) für Herz-Kreislauf-Risiken wie Herzinfarkt und Schlaganfall.

  • Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass sie auch ein zuverlässiger Prädiktor (Prognosefaktor) für Demenz im höheren Lebensalter ist.
  • Ben Parmenter, Forscher am ECU Nutrition and Health Innovation Research Institute und Leiter der Studie, erklärte, dass es zwar viele Nahrungsquellen für Flavonoide gibt, einige jedoch besonders hohe Mengen enthalten.

Bei den meisten Bevölkerungsgruppen macht eine kleine Gruppe von Nahrungsmitteln und Getränken, die besonders reich an Flavonoiden sind, den größten Teil der gesamten Flavonoidaufnahme aus der Nahrung aus, so der Wissenschaftler.

  • Die Hauptlieferanten sind in der Regel schwarzer oder grüner Tee, Heidelbeeren, Erdbeeren, Orangen, Äpfel, Rosinen und Weintrauben.

Welche Arten von Flavonoiden helfen?

Es gibt viele verschiedene Arten von Flavonoiden, darunter Flavan-3-ole und Flavonole, die laut der Studie ebenfalls mit der Verkalkung der Bauchaorta in Verbindung zu stehen scheinen.

Probanden, die mehr Flavonoide, Flavan-3-ole und Flavonole zu sich nahmen, hatten eine um 36 bis 39 Prozent geringere Wahrscheinlichkeit, eine ausgedehnte Verkalkung der Bauchaorta zu entwickeln.

Schwarzer Tee war die Hauptquelle für Gesamtflavonoide in der Studienkohorte und war ebenfalls mit einer signifikant geringeren Wahrscheinlichkeit für eine ausgedehnte abdominale Aortenverkalkung (Arterienverkalkung; Verkalkung der Bauchaorta) verbunden.

Im Vergleich zu Personen, die keinen Tee tranken, hatten Personen, die zwei bis sechs Tassen Tee pro Tag tranken, ein um 16 bis 42 Prozent geringeres Risiko für eine erweiterte abdominale Aortenverkalkung.

Bei anderen flavonoidhaltigen Nahrungsmitteln und Getränken, wie Fruchtsäften, Rotwein und Schokolade, zeigte sich hingegen kein signifikanter positiver Zusammenhang mit einer abdominalen Aortenverkalkung.

  • Obwohl schwarzer Tee die Hauptquelle für Flavonoide in der Studie war – was wahrscheinlich auf das Alter der Teilnehmerinnen zurückzuführen ist – könnten Menschen auch ohne Tee von Flavonoiden profitieren, so Parmenter.

Auch bei Frauen, die keinen schwarzen Tee tranken, scheint eine höhere Gesamtaufnahme von Flavonoiden (ohne Tee) vor einer schweren Arterienverkalkung zu schützen.

Das bedeutet nach Aussagen von Parmenter, dass Flavonoide aus anderen Quellen als schwarzem Tee vor einer Verkalkung der Bauchaorta schützen können, wenn kein Tee getrunken wird.

  • Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology veröffentlicht.

Flavanolarm-arme Ernährung führt zu altersbedingtem Gedächtnisverlust

Eine umfangreiche Studie unter der Leitung von Forschern der Columbia University und des Brigham and Women’s Hospital/Harvard zeigt erstmals, dass eine Ernährung, die arm an Flavanolen ist – Nährstoffe, die in bestimmten Obst- und Gemüsesorten vorkommen und zu einer Gruppe von Falvonoiden gehören – den altersbedingten Gedächtnisverlust fördert.

  • In der Studie wurde festgestellt, dass die Aufnahme von Flavanolen bei älteren Erwachsenen mit den Testergebnissen übereinstimmt, die auf einen altersbedingten Gedächtnisverlust hinweisen.

Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass eine höhere Aufnahme dieser bioaktiven Nahrungsbestandteile (Flavanole) bei Erwachsenen über 60 Jahren mit einem leichten Flavanolmangel die Leistung in diesen Gedächtnistests verbessert.

Für Dr. Adam Brickman, Professor für Neuropsychologie am Vagelos College of Physicians and Surgeons der Columbia University und Co-Leiter der Studie, war die Leistungssteigerung bei den Studienteilnehmern mit flavanolarmer Ernährung signifikant.

Vor diesem Hintergrund ist es denkbar, dass eine flavanolreiche Ernährung oder Nahrungsergänzung die kognitive Funktion älterer Menschen verbessern kann.

Die Forschungsergebnisse bestätigen auch die Hypothese, dass das alternde Gehirn spezifische Nährstoffe benötigt, um optimal gesund zu bleiben, genauso wie das sich entwickelnde Gehirn spezifische Nährstoffe benötigt, um sich gut zu entwickeln.

Laut Scott Small, dem Hauptautor der Studie und Boris und Rose Katz Professor für Neurologie am Vagelos College of Physicians and Surgeons der Columbia University, war die Entdeckung von Nährstoffen, die für die richtige Entwicklung des Nervensystems von Kindern entscheidend sind, eine der herausragendsten Leistungen der Ernährungswissenschaft des 20. Jahrhunderts.

Altersbedingter Gedächtnisverlust hängt mit Veränderungen im Hippocampus zusammen

Die aktuelle Studie baut auf mehr als 15 Jahren Forschung im Labor von Prof. Scott Small auf, in denen altersbedingter Gedächtnisverlust mit Veränderungen im Gyrus dentatus, einem bestimmten Bereich im Hippocampus des Gehirns, in Verbindung gebracht wurde.

Weitere Untersuchungen an Mäusen ergaben, dass Flavanole – insbesondere eine bioaktive Substanz der Flavanole namens Epicatechin – das Gedächtnis verbessern, indem sie das Wachstum von Nervenzellen und Blutgefäßen im Hippocampus anregen.

  • Die Forscher testeten daraufhin die Einnahme von Flavanolpräparaten an Menschen. Eine kleine Studie bestätigte, dass der Gyrus dentatus mit dem kognitiven Altern zusammenhängt.

Eine zweite, größere Studie zeigte, dass Flavanole das Gedächtnis verbessern, indem sie selektiv auf diese Hirnregion einwirken, und zwar am stärksten bei Personen, die mit einer qualitativ schlechten Ernährung beginnen.

Für diese Studie arbeitete die Forschungsgruppe der Columbia University mit Forschern des Brigham and Women’s Hospital zusammen, die im Rahmen einer Studie (COcoa Supplements and Multivitamin Outcomes Study) die Auswirkungen von Flavanolen und Multivitaminen untersuchten.

Die Studie, COSMOS-Web, wurde entwickelt, um die Auswirkungen von Flavanolen in einer viel größeren Gruppe zu testen und zu untersuchen, ob ein Flavanolmangel die kognitive Alterung in diesem Bereich des Gehirns fördert.

  • Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.

Aufbau der Studie

An der Studie nahmen mehr als 3.500 gesunde ältere Erwachsene teil, die nach dem Zufallsprinzip drei Jahre lang täglich ein Flavanolpräparat (in Tablettenform) oder ein so genanntes Placebo erhielten. Das aktive Nahrungsergänzungsmittel enthielt 500 mg Flavanole, davon 80 mg Epicatechin, eine Menge, die Erwachsene über die Nahrung aufnehmen sollten.

  • Vor Beginn der Studie füllten alle Teilnehmenden einen Fragebogen aus, in dem die Qualität ihrer Ernährung bewertet wurde, einschließlich der Lebensmittel, die bekanntermaßen einen hohen Flavanolgehalt haben.
  • Anschließend führten die Teilnehmenden zu Hause eine Reihe von webbasierten Übungen durch, die von Brickman entwickelt und validiert wurden, um die Arten des Kurzzeitgedächtnisses zu bewerten, die vom Hippocampus gesteuert werden. Die Tests wurden nach dem ersten, zweiten und dritten Jahr wiederholt.
  • Bei mehr als einem Drittel der Teilnehmenden wurden außerdem Urinproben analysiert, anhand derer die Forscher vor und während der Studie einen Biomarker für den Flavanolgehalt in der Nahrung messen konnten, der von Forschern der Universität Reading (Großbritannien) entwickelt worden war.

Mit Hilfe dieses Biomarkers konnten die Wissenschaftler genauer bestimmen, ob der Flavanolgehalt mit der Leistung in den kognitiven Tests übereinstimmte, und sicherstellen, dass die Teilnehmer das ihnen zugewiesene Programm einhielten (die Einhaltung war während der gesamten Studie hoch).

Die Flavanolspiegel schwankten mäßig, obwohl keiner der Teilnehmer einen schweren Flavanolmangel aufwies.

Auch Teilnehmende mit einem leichten Flavanolmangel profitierten von der Flavanol-Supplementierung.

Die Gedächtnisleistung der gesamten Gruppe, die täglich ein Flavanolpräparat einnahm, verbesserte sich nur geringfügig, da die meisten von ihnen bereits eine gesunde, flavanolreiche Ernährung hatten.

Nach dem ersten Jahr der Einnahme des Flavanol-Präparats verbesserten sich jedoch die Gedächtnisleistungen der Probanden, die eine schlechtere Ernährung und einen niedrigeren Ausgangswert an Flavanolen angaben, um durchschnittlich 11 Prozent im Vergleich zur Placebogruppe und um 16 Prozent im Vergleich zu den Werten zu Beginn der Studie.

  • Jährliche kognitive Tests zeigten, dass die nach einem Jahr beobachtete Verbesserung mindestens zwei weitere Jahre anhielt.

Nach Ansicht der Studienautoren deuten die Forschungsergebnisse stark darauf hin, dass Flavanolmangel eine Ursache für altersbedingten Gedächtnisverlust ist, da die Flavanolaufnahme mit dem Gedächtnis korreliert und Flavanolpräparate das Gedächtnis von Erwachsenen mit Flavanolmangel verbessern.

Die Erkenntnisse aus der vorliegenden Studie stimmen mit denen einer kürzlich durchgeführten Studie überein, in der festgestellt wurde, dass die Einnahme von Flavanol-Supplementen die Gedächtnisleistung einer Gruppe von Personen mit unterschiedlichem Flavanol-Basiswert nicht verbesserte.

  • In der früheren Studie wurden die Auswirkungen von Flavanolpräparaten auf Menschen mit niedrigem und hohem Flavanolspiegel nicht getrennt untersucht.
  • Laut Small zeigen beide Studien, dass Flavanole bei Menschen ohne Flavanolmangel keine Wirkung haben.
  • Es sei auch möglich, dass die in der früheren Studie verwendeten Gedächtnistests die Gedächtnisprozesse in dem von Flavanolen beeinflussten Bereich des Hippocampus nicht erfasst hätten.

In dieser Studie verbesserten die Flavanole nur die vom Hippocampus gesteuerten Gedächtnisprozesse und nicht die von anderen Hirnregionen vermittelten.

Flavonolreiche Lebensmittel können das Risiko von Gebrechlichkeit senken

Der Verzehr von pflanzlichen Lebensmitteln, die so genannte Flavonole enthalten, kann laut einer Studie von Forschern der Harvard Medical School und des Beth Israel Deaconess Medical Center das Risiko senken, gebrechlich zu werden.

Insbesondere Lebensmittel wie Äpfel und Brombeeren, die das Flavonoid Quercetin enthalten, sind für die Vorbeugung von Gebrechlichkeit von großer Bedeutung.

Etwa 10 bis 15 Prozent der älteren Menschen leiden an Gebrechlichkeit, einem geriatrischen Syndrom, das zu einem erhöhten Risiko für Stürze, Knochenbrüche, Behinderungen, Krankenhausaufenthalte und Sterblichkeit führt.

  • Die derzeitigen Ernährungsempfehlungen zur Vorbeugung von Gebrechlichkeit konzentrieren sich hauptsächlich auf die Proteinzufuhr.
  • Es gibt jedoch viele andere Lebensmittel, die einen positiven Einfluss auf die Gesundheit haben können.

Die Forschungsergebnisse legen den Schluss nahe, dass die Wahrscheinlichkeit, an Gebrechlichkeit zu erkranken, pro 10 mg mehr Flavonole pro Tag um 20 Prozent gesenkt werden konnte.

Die Wahrscheinlichkeit, gebrechlich zu werden, sinkt um 20 Prozent pro 10 mg mehr Flavonole pro Tag.

Die Aufnahme von 10 mg Flavonolen pro Tag ist für jeden Menschen problemlos möglich, da ein mittelgroßer Apfel etwa 10 mg Flavonole enthält.

Obwohl es keinen signifikanten Zusammenhang zwischen der Gesamtaufnahme von Flavonoiden und Gebrechlichkeit gab, war laut Dr. Courtney L. Millar, Forscherin an der Harvard Medical School und am Beth Israel Deaconess Medical Center, eine höhere Aufnahme von Flavonolen (einer Unterklasse der Flavonoide) mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit für die Entwicklung von Gebrechlichkeit verbunden.

Insbesondere eine höhere Aufnahme von Quercetin war das Flavonoid, das den stärksten Zusammenhang mit der Vorbeugung von Gebrechlichkeit aufwies.

Laut Dr. Shivani Sahni, Associate Professor of Medicine, Harvard Medical School und Beth Israel Deaconess Medical Center, deuten die Ergebnisse der Studie darauf hin, dass es bestimmte Unterklassen von Flavonoiden geben könnte, die das größte Potenzial für eine Ernährungsstrategie zur Vorbeugung von Gebrechlichkeit haben.

Insgesamt nahmen 1.701 Personen an der Analyse teil. Alle Teilnehmenden waren zu Beginn frei von Gebrechlichkeit und wurden über einen Zeitraum von etwa 12 Jahren beobachtet, um ihren Gebrechlichkeitsstatus (gemessen mit dem Fried Frailty Phenotype) zu bewerten.

  • Die Forschungsergebnisse wurden im American Journal of Clinical Nutrition veröffentlicht.

Quellen

  • Brigham and Women’s Hospital
  • Columbia University Irving Medical Center
  • Hebrew SeniorLife Hinda and Arthur Marcus Institute for Aging Research
  • Brickman, Adam M. et al, Dietary flavanols restore hippocampal-dependent memory in older adults with lower diet quality and lower habitual flavanol consumption, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2216932120
  • Steven Oei et al, Higher intake of dietary flavonols, specifically dietary quercetin, is associated with lower odds of frailty onset over 12 years of follow-up among adults in the Framingham Heart Study, The American Journal of Clinical Nutrition (2023). DOI: 10.1016/j.ajcnut.2023.04.013

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