Aktuelle Projekte

Humaninterventionsstudien sind ein wesentliches Instrument der translationalen Ernährungsforschung, da direkte Beziehungen zwischen der Ernährung und Biomarkern, Metabolismus und genetischen Faktoren, Geschlecht und Alter sowie Erkrankungen hergestellt werden können.

Eine der größten Herausforderungen diesbezüglich ist die Heterogenität der Studienteilnehmer.

Die Nachwuchsgruppe Nutritional Concepts adressiert daher folgende Zielstellungen:

1) Bewertung des Einflusses ausgewählter Faktoren auf die Studienergebnisse als Grundlage für die Entwicklung von Standards zur Durchführung von ernährungsbezogenen Humaninterventionsstudien 

2) Entwicklung und Validierung von Ernährungskonzepten für (i) gesunde Personen mit unterschiedlichen Ernährungsgewohnheiten (Western Diet, Flexitarier, Vegetarier, Veganer) zur Sicherstellung einer ausreichenden Nährstoffversorgung sowie zur Prävention von Zivilisationserkrankungen und (ii) Personen mit Lipidstoffwechselstörungen zur Therapieunterstützung

3) Implementation innovativer Kommunikationstechnologien als Teil des Studiendesigns sowie als Instrument zur Verbreitung der entwickelten Ernährungskonzepte

4) Identifizierung und Validierung von ernährungsassoziierten Biomarkern bzw. -profilen, welche definierte Ernährungsmuster widerspiegeln.

Die praxisnahen, validierten Ernährungskonzepte basieren auf Tagesmenüplänen, welche die Art und Menge der Lebensmittel sowie ihre Zubereitung vorgeben und sich durch eine optimale Zufuhr der Makro- und Mikronährstoffe auszeichnen. Die Pläne sollen in Form von Kochbüchern und Apps in den Zielgruppen verbreitet werden. In diesem Zusammenhang sollen die Bedürfnisse der Zielgruppen, in Abhängigkeit der Lebensphase berücksichtigt werden, um möglichst eine flächendeckende und nachhaltige Nutzung der Pläne sicherzustellen.

In den nächsten 5 Jahren werden 3 Studien mit ~ 1.000 Probanden durchgeführt (KoALA-Studie, NuEva-Studie, Biomarker-Studie).

Zu erwartende Ergebnisse

Die Forschungsaktivitäten der NuCo-Gruppe konzentrieren sich neben der Identifizierung und Validierung ernährungsassoziierter Biomarker, auf die Entwicklung und Validierung von Ernährungskonzepten für gesunde Personen, die sich durch eine optimale Zusammensetzung an Makro- und Mikronährstoffen auszeichnen sowie für Ernährungskonzepte, die zur Prävention und Therapie von Zivilisationskrankheiten beitragen.

Die Nachwuchsgruppe Nutritional Concepts ist eine Säule des Kompetenzcluster für Ernährung und kardiovaskuläre Gesundheit (nutriCARD)Externer Link der Universitäten Jena, Halle und Leipzig und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit knapp 2,7 Millionen Euro für 5 Jahre unterstützt. Die NuCo-Gruppe ist am Institut für Ernährungswissenschaften der Friedrich-Schiller-Universität angesiedelt. 

Laufzeit: 2017 - 2024

Endometriose (EM) ist eine chronische, bisher unheilbare entzündliche gynäkologische Erkrankung mit einer Prävalenz von 10% unter Frauen im reproduktiven Alter. Die große Diagnoselatenz steht im Kontrast zum enormen Leidensdruck der Patientinnen infolge chronischer Schmerzen, Unfruchtbarkeit, schweren Darmproblemen und chronischer Müdigkeit sowie einem erhöhten Risiko für verschiedene Arten von Krebs.

Die bisherige Forschung zu den Ursachen der EM hat sich auf die Entstehung und das Wachstum des endometriotischen Gewebes konzentriert, während das gesamte Spektrum der Symptome wenig Berücksichtigung fand. Das HoPE-Konsortium wird Stressfaktoren, Nahrungsmittelintoleranzen, Ernährungsgewohnheiten, Mikronährstoffdefizite, Wirt-Mikrobiom-Interaktion (insbesondere das Östrobolom) sowie das Immunsystem untersuchen, um ein ganzheitliches und systembiologisches Verständnis der Pathophysiologie der EM zu erhalten. Unser Forschungsziel ist es, das Zusammenspiel von Ernährung und Darmmikrobiom bei der Modulation entzündlicher und hormoneller Mechanismen bei EM zu entschlüsseln.

Basierend auf unseren Ergebnissen und dem Feedback von Patientinnen werden wir im Rahmen dieses Projekts innovative EM-spezifische Ernährungskonzepte entwickeln und ihre Eignung für die Behandlung von EM-Symptomen pilotieren.

Die Zusammenarbeit von Psychologie, Gynäkologie, Systembiologie und Ernährungswissenschaften im HoPE-Konsortium wird zu einem besseren Verständnis der Pathomechanismen in EM sowie innovativen Therapiekonzepten beitragen.

Projektlaufzeit: September 2024 - August 2027

Projektleitung - Standort Jena: Dr. Christine Dawczynski, Jena

Fördermittelgeber: BMBF

Einfluss einer Röstung auf gesundheitsrelevante Inhaltsstoffe und Wirkungen von β-glucanreichen Getreidesorten (Gerste, Hafer) (AiF 19351 BR)

Ein täglicher Verzehr von Gerste und Hafer kann durch ihren hohen Gehalt an β-Glucan zur Prävention und Behandlung ernährungsmitbedingter Erkrankungen (Diabetes, kardiovaskuläre Erkrankungen, Kolonkrebs) beitragen. Dennoch werden in Deutschland nur 1 % der Gersten- und 14 % der Haferproduktion für die Herstellung von Lebensmitteln verwendet. Eine sensorische Verbesserung der Getreide durch Rösten könnte zur Erhöhung der Attraktivität beim Verbraucher führen. Ziel des Vorhabens ist es daher, Röstbedingungen zu etablieren, die zu sensorisch hochwertigen, besser schmeckenden Produkten führen. Es ist davon auszugehen, dass eine thermische Behandlung die chemische Struktur und damit die Bioverfügbarkeit von β-Glucan und Stärke modifiziert, wodurch die physiologischen Effekte beeinflusst werden könnten. Im vorliegenden Projekt soll die Modulation der metabolischen Antwort, die als Zusammenspiel von Sättigung, Glukose- und Lipidmetabolismus infolge des Verzehrs der Studienprodukte (Gerste- und Haferflocken in gerösteter und roher Form) betrachtet werden.

Im Projekt wird eine Humaninterventionsstudie (randomisiert, Placebo-kontrolliert, doppelblind) im Crossover-Design durchgeführt. Das Studiendesign ermöglicht sowohl die Betrachtung der Kurzzeiteffekte infolge des Verzehrs der Testprodukte (Gerste- und Haferflocken in gerösteter und roher Form im Vergleich zu Weißbrot (Kontrolle)) als auch die Bewertung des Einflusses eines regelmäßigen Verzehrs der Studienprodukte über einen Zeitraum von drei Wochen. Im Detail steht die Modulation ausgewählter Parameter des Glucose- und Lipidmetabolismus sowie der Sättigung postprandial (zeitlicher Verlauf) im Fokus der Studie.

Projektleitung: Dr. Christine Dawczynski / Prof. Dr. Stefan Lorkowski 

Mitarbeiter: Sarah Reiners (Doktorandin)

Projektzeitraum: 2017 - 2020

Charakteristisch für die Ernährung der westlichen Industrieländer ist eine zu hohe Aufnahme von Kalorien, Salz, Fett und insbesondere gesättigten Fettsäuren sowie einfachen Zuckern, während der Konsum von MUFA und n-3 PUFA, Ballaststoffen, Fisch, Gemüse, Obst sowie Vitamin D und Kalium unzureichend ist. Die Reduktion der Energiezufuhr und insbesondere eine Verminderung der Aufnahme von gesättigten Fettsäuren (SFA) spielen eine Schlüsselrolle in der Prävention von kardiovaskulären Erkrankungen. Wünschenswert wäre eine Reduktion des Konsums von gesättigten Fettsäuren (SFA) von 15-20 Energie% auf <10 Energie% (Dietary Guidelines for Americans, 2010; D-A-CH Referenzwerte der DGE, ÖGE, SGE/SVE, 2012).

Um die kardiovaskuläre Gesundheit der Bevölkerung nachhaltig zu verbessern und auf Grundlage der Erfahrungswerte aus nutriCARD 1.0, verfolgt nutriCARD auch in der zweiten Förderperiode den folgenden parallelen Ansatz:

Ansatz 1: Beliebte traditionelle Lebensmittel, wie auch Convenience-Produkte, werden in ihrer Rezeptur auf eine geschmacklich neutrale Art so angepasst, dass sich ihr Nährstoffprofil verbessert, sodass mit ihrer Zufuhr die aktuellen Ernährungs- und Lebensstilempfehlungen erreicht werden können. 

Ansatz 2: In einem zweiten, parallel umzusetzenden Ansatz werden maßgeschneiderte Ernährungsstrategien entwickelt, welche die Bevölkerung über die Risiken ungesunder Ernährungsgewohnheiten sowie den Nutzen eines gesunden Ernährungsverhaltens (inkl. des Verzehrs der verbesserten Lebensmittel) informieren und praktische Lösungs- und Umsetzungsvorschläge für alle Altersklassen und Lebensphasen beinhalten.

Für beide Ansätze sind in der 2. Förderperiode Humaninterventionsstudien geplant, um die Konzepte zu validieren.

1. Humaninterventionsstudie zur Prüfung der Wirksamkeit der nutriCARD-Produktpalette

Leitung: Dr. Christine Dawczynski

Projektmitarbeiter: Sarah Reiners

Projektzeitraum: 2019 - 2021

2. MoKaRi II - Humaninterventionsstudie zur Modulation des kardiovaskulären Risikos und des Risikos für (Prä)Diabetes mellitus Typ 2

Leitung: Dr. Christine Dawczynski

Projektteam: Sophie Braun & Timo Drobner

Projektzeitraum: 2020 - 2022

Entwicklung einer digitalen mobilen Anwendung zur Begleitung von Präventions- und Therapiemaßnahmen für Patienten mit erhöhtem kardiovaskulärem Risiko (2018 FE 9087)

Die rasante Entwicklung der Leistungsfähigkeit von Smartphones in Verbindung mit der steigenden Affinität der Bevölkerung zu technologiebasierten Tools legen nahe, dass Ernährungs-Apps einen vielversprechenden Interventionsansatz für Lebens-/Essstil-änderungen darstellen.

Beinahe jeder zweite Deutsche nutzt eine Gesundheits-App, wobei die folgenden Ziele genannt werden: i) Verbesserung der Gesundheit (74 %); ii) Interesse an den eigenen Fitness- und Körperdaten (51 %); iii) Wissen über den eigenen Gesundheitszustand (48 %). Außerdem möchten sich 26 % der Befragten durch die App-Nutzung gesünder ernähren (Ametsreiter, 2017).

Die Vielfalt der Gesundheits-Apps ist groß, wobei diese in ihrer Funktion überwiegend nicht wissenschaftlich validiert sind. Hinzu kommt, dass die Datenqualität und -transparenz sowie die Vermittlung von maßgeschneiderten oder validierten Konzepten unzureichend ist (Rohde et al. 2016).

Projektziele

Unterstützung von Patienten mit erhöhten kardiovaskulären Risikofaktoren durch das Monitoring kreislaufrelevanter Parameter sowie die gezielte Beeinflussung von Lebensgewohnheiten durch die Entwicklung und Bereitstellung eines wissenschaftlich validierten (evidenzbasierten) nachhaltigen Ernährungskonzeptes zur Reduktion kardiovaskulärer Risikofaktoren (Fokus: Gewichtsreduktion)

Aufgaben im Projekt

• Ausarbeitung eines personalisierten Coaching-Programms zur Visualisierung und Modulation des kardiovaskulären Risikos durch gezielte Beeinflussung der Ernährungsgewohnheiten
• Erfassung kardiovaskulärer Risikofaktoren über innovative Messmethoden – einfach per Smartphone und Smartwatch (Herzrate und vor allem Herzrhythmus, Herzfitness, Gefäßsteifigkeit, Bewegung etc.) sowie der Ernährungsgewohnheiten (inkl. Lebensmittel- und Zubereitungspräferenzen und Abneigungen, Allergien, Unverträglichkeiten) und sozioökonomischen Faktoren
• Ausarbeitung personalisierter Tagesmenüpläne für fünf Mahlzeiten des Tages (Frühstück, Vormittagssnack, Mittag, Nachmittagssnack, Abendessen) - Vorgabe der Art und Menge der Lebensmittel sowie der Zubereitungsform, um die Energie- und Nährstoffaufnahme im Einklang mit den Vorgaben des Konzepts sicherzustellen
• die für das Konzept festgelegten Kriterien beruhen auf aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen sowie den Angaben der Fachgesellschaften, wie z. B. der Deutschen Gesellschaft für Ernähung (DGE)
• Die Ernährungspläne werden individualisiert in Abhängigkeit von Alter, Geschlecht und körperlicher Aktivität der Teilnehmer erarbeitet
• Die Tagesmenüpläne werden im Rahmen des vorliegenden Projektes in eine App-basierte Smartphone Anwendung eingearbeitet, deren Wirksamkeit durch eine Proof-of-Concept-Studie (Paralleldesign, 4armig, n = 80) wissenschaftlich validiert wird

Projektleitung: Dr. Christine Dawczynski / Prof. Dr. Stefan Lorkowski 

Mitarbeiter: Maren Biernath (Doktorandin)

Projektzeitraum: 01. Januar 2019 bis 28. Februar 2022

Literatur

Ametsreiter H. Smartphone-Markt: Konjunktur und Trends www.bitkom.org/Presse/Anhaenge-an-PIs/2017/02-Februar/Bitkom-Pressekonferenz-Smartphone-Markt-Konjunktur-und-Trends-22-02-2017-Praesentation.pdf Externer Link

Rohde A. Ernährungs-Apps: Systematische Analyse von marktgängigen Produkten. Proc Nutr Soc 2016; 21:82

Innovationsgutschein A (EFRE-OP 2014-2020) zur Unterstützung bei der Beantragung von EU-Mitteln

Projektnummer: 2020 IVN 0067

Thema: Herstellung hochwertiger und über den gesamten Lebenszyklus ökologisch nachhaltiger Lebensmittelbestandteile auf Basis aquatischer Ressourcen

Das Kernziel des Vorhabens ist die Untersuchung und Gewinnung von nährstoffreichen Organismen aus aquatischen Quellen. Das Projekt soll einen Beitrag zur Verbesserung der Nährstoffzufuhr in der Bevölkerung sowie zu Steigerung der Lebensmittelsicherheit mittels ökologisch nachhaltig erzeugter hochwertiger Lebensmittelbestandteile auf Basis aquatischer Ressourcen leisten.

Kooperationspartner: EurA AG

https://www.eura-ag.deExterner Link