Was sind Fructo-Oligosaccharide?

Fructo-Oligosaccharide (FOS) sind kurzkettige Kohlenhydrate, die aus mehreren Fructoseeinheiten bestehen und natürlicherweise in vielen Lebensmitteln vorkommen. Sie gehören zur Gruppe der Präbiotika – also Substanzen, die das Wachstum und die Aktivität gesundheitsfördernder Darmbakterien gezielt anregen. Chemisch gesehen handelt es sich um Oligosaccharide, also kurze Zuckerketten, die aus zwei bis zehn Fructosemolekülen bestehen und häufig an ein Glucosemolekül gebunden sind.

Da der menschliche Körper keine Enzyme besitzt, die FOS vollständig aufschließen können, gelangen diese unverdaut in den Dickdarm, wo sie als Substrat für Mikroorganismen dienen.

Vorkommen in Lebensmitteln

Fructo-Oligosaccharide kommen natürlich in einer Vielzahl von pflanzlichen Lebensmitteln vor. Besonders reichhaltige Quellen sind:

• Chicoréewurzel (höchster FOS-Gehalt aller Lebensmittel)
• Topinambur (Erdartischocke)
• Knoblauch
• Zwiebeln und Lauch
• Spargel
• Bananen (besonders unreife)
• Roggen und Gerste
• Artischocken

Industriell werden FOS durch enzymatische Hydrolyse von Inulin aus Chicoréewurzel gewonnen oder durch mikrobielle Synthese aus Saccharose hergestellt und als Nahrungsergänzungsmittel sowie Lebensmittelzusatz eingesetzt.

Wirkmechanismus und biologische Funktion

Der gesundheitliche Nutzen von FOS beruht auf ihrer Fähigkeit, selektiv das Wachstum bestimmter Bakteriengattungen im Dickdarm zu fördern. Im Wesentlichen läuft dieser Prozess wie folgt ab:

• FOS erreichen den Dickdarm unverändert, da sie im Dünndarm nicht abgebaut werden können.
• Im Dickdarm werden sie durch Darmbakterien – insbesondere Bifidobacterium- und Lactobacillus-Arten – fermentiert.
• Bei der Fermentation entstehen kurzkettige Fettsäuren (SCFA) wie Butyrat, Propionat und Acetat, die eine wichtige Rolle für die Dickdarmgesundheit spielen.
• Butyrat dient den Darmschleimhautzellen als wichtigste Energiequelle und unterstützt die Barrierefunktion des Darms.

Dieser Mechanismus wird als präbiotischer Effekt bezeichnet und ist wissenschaftlich gut belegt.

Gesundheitliche Vorteile

Darmgesundheit und Mikrobiom

FOS gehören zu den am besten untersuchten Präbiotika. Zahlreiche klinische Studien belegen, dass eine regelmäßige Zufuhr die Zusammensetzung des Darmmikrobioms positiv beeinflusst. Insbesondere die Anzahl von Bifidobakterien nimmt nachweislich zu, während potenziell schädliche Bakterienarten zurückgedrängt werden können.

Verdauungsregulierung

FOS wirken als lösliche Ballaststoffe und können bei regelmäßiger Einnahme die Stuhlfrequenz und -konsistenz verbessern sowie Verstopfung lindern. Die empfohlene Tagesdosis liegt je nach Quelle zwischen 3 und 8 Gramm pro Tag für einen präbiotischen Effekt.

Immunsystem

Da etwa 70 Prozent des Immunsystems im Darm lokalisiert ist, trägt ein gesundes Mikrobiom indirekt zur Immunabwehr bei. FOS können über die Förderung nützlicher Bakterien immunmodulatorische Effekte entfalten.

Blutzucker und Stoffwechsel

FOS haben einen sehr niedrigen glykämischen Index, da sie nicht als Zucker im Dünndarm aufgenommen werden. Sie können dazu beitragen, den Blutzuckerspiegel nach den Mahlzeiten zu stabilisieren und werden daher als Zuckerersatz in Lebensmitteln für Menschen mit Diabetes mellitus eingesetzt. Die Süßkraft von FOS beträgt etwa 30 bis 50 Prozent der Süßkraft von Haushaltszucker.

Knochengesundheit und Mineralstoffaufnahme

Es gibt Hinweise aus Studien, dass FOS die Aufnahme von Calcium und Magnesium im Dickdarm verbessern können. Dies ist möglicherweise auf die durch kurzkettige Fettsäuren bedingte pH-Wert-Senkung im Dickdarm zurückzuführen, was die Mineralstofflöslichkeit erhöht.

Empfohlene Tagesdosis

Für einen gesundheitlichen Nutzen werden im Allgemeinen folgende Mengen empfohlen:

• Präbiotischer Effekt: 3 bis 8 g FOS pro Tag
• Über die Ernährung werden in Europa durchschnittlich 1 bis 4 g pro Tag aufgenommen
• Höhere Dosen können Blutungen verursachen und sollten eingeschlichen werden

Die EFSA (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) hat keinen offiziellen Tagesbedarf festgelegt, da FOS als Ballaststoffe und nicht als essentielle Nährstoffe eingestuft werden.

Nebenwirkungen und Verträglichkeit

FOS sind für die meisten Menschen sicher und gut verträglich. Bei höheren Dosen oder empfindlichem Darm können jedoch folgende Beschwerden auftreten:

• Blähungen und erhöhte Darmgasbildung
• Bauchkrämpfe
• Durchfall bei sehr hohen Mengen
• Verstärkte Symptome bei Menschen mit Reizdarmsyndrom (IBS) oder FODMAP-Unverträglichkeit, da FOS zur FODMAP-Gruppe gehören

Personen mit Reizdarmsyndrom oder bekannter FODMAP-Empfindlichkeit sollten FOS nur in kleinen Mengen und unter ärztlicher Rücksprache konsumieren.

FOS als Nahrungsergänzungsmittel und Lebensmittelzusatz

Fructo-Oligosaccharide werden in der Lebensmittelindustrie als natürlicher Süßungsmittelersatz und Ballaststoffzusatz eingesetzt. In Nahrungsergänzungsmitteln werden sie häufig in Kombination mit Probiotika angeboten, um einen synergistischen Effekt auf das Darmmikrobiom zu erzielen – solche Kombinationsprodukte werden als Synbiotika bezeichnet. In Babynahrung werden FOS gezielt eingesetzt, um die Darmflora von Neugeborenen zu unterstützen und die nährungsbedingte Immunentwicklung zu fördern.

Quellen

1. Roberfroid M. et al. - Prebiotic effects: metabolic and health benefits. British Journal of Nutrition, 2010; 104(S2): S1-S63. DOI: 10.1017/S0007114510003363
2. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA) - Scientific opinion on dietary reference values for carbohydrates and dietary fibre. EFSA Journal, 2010; 8(3): 1462.
3. Kelly G. - Inulin-Type Prebiotics: A Review. Alternative Medicine Review, 2009; 14(1): 36-55.