Intervallfasten mit Protein ist besser als Kalorienbeschränkung für die Darmgesundheit und Gewichtsabnahme

In einer kürzlich in Nature Communications veröffentlichten Studie verglichen Forscher die Auswirkungen von intermittierendem Fasten mit Protein (IF-P) gegenüber der herzgesunden Kalorienbeschränkung (CR) auf die Umgestaltung der Darmmikrobiota und Stoffwechselprofile.

Das Darmmikrobiom spielt eine Schlüsselrolle bei der Gewichtskontrolle und der Verdauungsgesundheit. Diäten, die sowohl die Darmmikrobiota als auch das Gewicht beeinflussen, haben therapeutisches Potenzial zur Regulierung von Stoffwechselstörungen.

Jüngste präklinische Studien an Mäusen haben gezeigt, dass die Proteinaufnahme Fettleibigkeit nach chronischer Fettlebererkrankung reduzieren kann. IF-P ist beispielsweise eine erfolgreiche Strategie zur Gewichtsabnahme und Verbesserung der Körperzusammensetzung; die Auswirkungen dieses Ansatzes auf das Darmmikrobiom bleiben jedoch unklar.

Die aktuelle Studie wurde in Saratoga Springs, New York, durchgeführt. Sie umfasste Personen, die entweder sitzend oder mäßig aktiv waren, übergewichtig oder fettleibig waren, ein stabiles Gewicht hielten und zwischen 30 und 65 Jahre alt waren. Die Studienteilnehmer wurden über acht Wochen zufällig den IF-P- oder CR-Gruppen zugewiesen, die jeweils 21 und 20 Personen umfassten.

Die Kalorienaufnahme und der Kalorienverbrauch aller Studienteilnehmer wurden angeglichen. Personen, die in den letzten zwei Monaten Antibiotika, Antimykotika oder Probiotika eingenommen haben, wurden von der Studie ausgeschlossen.

Die fäkalen, mikrobiellen und plasmatischen Stoffwechseleigenschaften übergewichtiger oder fettleibiger Personen, die die IF-P- oder CR-Diät einhielten, wurden untersucht. Veränderungen der Nahrungsaufnahme, des Körpergewichts, der kardiometabolischen Parameter, des Hungerniveaus und der Darmmikrobiota in jeder Gruppe wurden ebenfalls dokumentiert. Die Studienteilnehmer füllten zu Beginn sowie in der vierten und achten Woche die GI Symptom Rating Scale (GSRS) aus.

Es wurden Stuhlproben zur Extraktion von Desoxyribonukleinsäure (DNA) und zur quantitativen Polymerase-Kettenreaktion (qPCR)-Analyse gesammelt, um die gesamte bakterielle Biomasse und die Zusammensetzung der fäkalen Mikrobiota zu bestimmen. Die Studienteilnehmer gaben auch Blutproben zur Beurteilung der Körperzusammensetzung, biochemischen Beurteilung und Serummetabolitenanalyse ab, die mithilfe von Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS) und Gaschromatographie-MS zur Analyse kurzkettiger Fettsäuren (SCFA) durchgeführt wurde.

Die Auswirkungen von IF-P auf die Darmbakterienbesiedlung, Stuhlparameter und Kalorienreduzierung wurden mithilfe von 16S-ribosomaler RNA-Sequenzierung (rRNA) und linearer Mischeffektmodellierung bestimmt, um Muster der Kovariation und des gemeinsamen Auftretens zwischen Mikrobiota und zirkulierenden Metaboliten zu identifizieren. Die Multiomics-Faktorenanalyse ermöglichte es den Forschern auch, Muster der Kovariation und des gemeinsamen Auftretens zwischen dem Mikrobiom und zirkulierenden Metaboliten zu identifizieren.

Die Proteinernährung umfasst vier Mahlzeiten mit 25–50 Gramm Protein pro Tag, während IF-P an fünf bis sechs Tagen pro Woche 35 % Kohlenhydrate, 30 % Fett und 35 % Protein umfasst. Die CR-Diät enthält 41 % Kohlenhydrate, 38 % Fett und 21 % Protein und entspricht damit den US-amerikanischen Ernährungsrichtlinien.

Studienteilnehmer erhielten an IF-Tagen Nahrungsergänzungsmittel und Snacks, während Proteintage vier bis fünf Mahlzeiten pro Tag umfassten, was auf Lebensstilempfehlungen des National Cholesterol Education Program der American Heart Association basiert.

IF-P hatte größere Auswirkungen auf GI-Symptome, die Vielfalt der Darmmikrobiota und zirkulierende Metaboliten als CR. Darüber hinaus führte IF-P zu einer erhöhten Häufigkeit von Marvinbryantia, Christensenellaceae und Rikenellaceae sowie zu höheren Zytokin- und Aminosäuremetabolitenwerten, die die Fettsäureoxidation fördern.

IF-P erhöhte die Werte von Zytokinen, die an Lipolyse, Entzündungen, Gewichtsverlust und Immunreaktionen beteiligt sind, wie Interleukin-4 (IL-4), IL-6, IL-8 und IL-13, signifikant. Während Kalorienrestriktion die Werte von Metaboliten erhöhte, die an einem Stoffwechselweg beteiligt sind, der mit der Lebensdauer in Zusammenhang steht.

Darmmikrobiota und Stoffwechselvariablen beeinflussten die Gewichtsabnahme und die Körperzusammensetzung. Darüber hinaus hatte IF-P einen größeren Effekt auf die Darmmikrobiotadynamik als Kalorienrestriktion.

IF-P reduzierte auch die Gesamtaufnahme von Fett, Kohlenhydraten, Salz, Zucker und Kalorien um 40 % und erhöhte gleichzeitig die Proteinaufnahme stärker als CR. Studienteilnehmer, die IF-P befolgten, verloren mehr Körpergewicht, Gesamtfett, Bauchfett und viszerales Fett und hatten einen höheren Anteil an Muskelmasse. Teilnehmer der IF-P-Gruppe zeigten auch eine signifikante Reduktion des viszeralen Fetts um 33 %.

IF-P war mit signifikanten Verbesserungen der GI-Symptome, erhöhten Werten von Christensenella, einem Darmbakterium, das mit einem mageren Phänotyp in Zusammenhang steht, und zirkulierenden Zytokinen verbunden, die das Gesamtkörpergewicht und die Fettreduktion regulieren. Die Studienergebnisse unterstreichen die Bedeutung individueller Ernährungsgewohnheiten für eine optimale Gewichtskontrolle und Stoffwechselgesundheit.

Es bedarf jedoch weiterer Forschung, um die Prozesse zu verstehen, die für diese Beobachtungen verantwortlich sind, und um die therapeutischen Auswirkungen der Einführung individueller Methoden zur Adipositas-Kontrolle zu verstehen. Diese Erkenntnisse können auch zukünftige Empfehlungen für auf das Darmmikrobiom ausgerichtete Präzisionsdiäten mit größeren Proben und längeren Studiendauern leiten.