Entwicklung und Validierung eines Models zur in-vitro Glukosefreisetzung für Ballaststoffe und ballaststoffreiche Lebensmittelmatrices (FA3 Modul 1)

Ballaststoffen werden nach aktueller Studienlage eine Reihe von positiven Einflüssen auf die menschliche Gesundheit wie Prävention von Obstipation, Regulierung des Cholesterinspiegels, Reduktion des Risikos für Diabetes und Dickdarmkrebs, sowie eine gesunde Darmflora, zugeschrieben.Es sind mehrere Effekte des Verzehrs von Ballaststoffen auf den Blutzuckerspiegel nach dem Essen (postprandial) bekannt.

Besonders von löslichen Ballaststoffen ist eine Verminderung des postprandialen Glucosespiegels bekannt. Dabei spielt die Viskosität der löslichen Ballaststoffe, die unter anderem von deren Konzentration und Molekulargewicht beeinflusst wird, eine wichtige Rolle. Bei unslöslichen Ballaststoffen sind die Mechanismen bisher noch unklar. Auch andere Einflüsse wie die Kettenlänge, das Wasserbinde- und Wasserhaltevermögen oder die Reduktion des Stärkeverdaus, aber auch die Auswirkungen der Lebensmittelverarbeitung, wie pH-Wert-Änderung, Erhitzen, Homogenisieren oder Gefrier-Tau Effekte, auf die Glucosefreisetzung sind bisher im Unklaren.

In diesem enable-Modul werden die Effekte untersucht, die auf die in-vitro Glucosefreisetzung im menschlichen Dünndarm eine Auswirkung haben.

Grafik: Fraunhofer IVV

Dafür werden reine Ballaststoffe, sowie Modellebensmittel und von Industriepartnern entwickelte Lebensmittelprototypen - hinsichtlich deren Auswirkung auf die Glucosefreisetzung mittels eines Diffusions-basierten in-vitro Models, welches eine Mund, Magen und Darmphase nachstellt, bestimmt. Die gewonnenen Erkenntnisse aus dem Model werden im Rahmen einer Kurzzeit-Humaninterventionsstudie (Modul 2) hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit überprüft, um weitere Einflussfaktoren auf den Glucosestoffwechsel zu bestimmen und bereits gewonnene Daten zu bestätigen. Damit soll das in-vitro Verdaumodel weiter verbessert und angepasst werden.

Im Rahmen des Projekts soll ein in-vitro-Testsystem zur Vorhersage der Glucosefreisetzung ballaststoffhaltiger Lebensmittel entwickelt und validiert werden. Hierdurch sollen Vorhersagen neu entwickelter Lebensmittel auf den Zuckerstoffwechsel ermöglicht werden.