Brasilianische Wissenschaftler entwickeln funktionelles Brot zur Vorbeugung von Asthma

Brot, das mit probiotischer Hefe hergestellt wurde, schnitt in Experimenten mit Mäusen gut ab, was auf ein Potenzial zur Bekämpfung von Asthma hinweist, von dem 20 Millionen Brasilianer betroffen sind.

18.06.2024
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Brasilianische Forscher haben ein funktionelles Brot entwickelt, das das Potenzial hat, Asthma vorzubeugen. Diese Atemwegserkrankung ist für rund 350.000 Krankenhausaufenthalte pro Jahr im SUS (Sistema Único de Saúde), dem öffentlichen Gesundheitsnetz des Landes, verantwortlich.

Ana Paula Carvalho

Forscherin Ana Paula Carvalho (links) bei der Herstellung von Teig, der mit Mikrokapseln von S. cerevisiae UFMG A-905 angereichert ist (unten rechts)

Die in Brasilien zum Patent angemeldete Formulierung (BR1020210266465) wird in einem Artikel beschrieben, der in der Zeitschrift Current Developments in Nutrition veröffentlicht wurde. Sie enthält Saccharomyces cerevisiae UFMG A-905, einen Bierhefestamm mit probiotischen Eigenschaften, der nachweislich die Asthmasymptome bei Mäusen mildert(mehr dazu unter: agencia.fapesp.br/40733). Weitere Versuche mit menschlichen Freiwilligen sind noch erforderlich.

Asthma ist eine der häufigsten Krankheiten der Welt und tritt immer häufiger auf. Laut der Datenbank des Gesundheitsministeriums (DATASUS) sind etwa 20 Millionen Brasilianer davon betroffen. Es ist hauptsächlich durch eine Entzündung der Atemwege und eine Überempfindlichkeit der Atemwege gekennzeichnet. Die genauen Ursachen sind nur unzureichend bekannt, aber man weiß, dass sie unter anderem mit Umweltreizen, der Ernährung und der Darmmikrobiota zusammenhängen.

Asthmapatienten können von der Einnahme von Probiotika profitieren, da sie mit der Darmmikrobiota in Verbindung stehen. Diese nützlichen Bakterien werden in der Regel pur oder gemischt mit Milchprodukten wie Milch, Joghurt und Kefir verabreicht, doch spricht nichts gegen die Verwendung anderer Vehikel, was bei Patienten mit Laktoseintoleranz oder Milcheiweißallergie ratsam ist.

In dieser von der FAPESP finanzierten Studie haben Forscher der Universität von São Paulo (USP) zum ersten Mal S. cerevisiae UFMG A-905 in natürlich fermentiertem Brot eingesetzt. Gruppen der staatlichen Universität von Campinas (UNICAMP) und der Bundesuniversität von Minas Gerais (UFMG) arbeiteten an dem Projekt mit.

Um sein Potenzial zu bewerten, testeten und verglichen die Forscher drei Brotsorten. Das erste wurde mit handelsüblicher Hefe fermentiert, das zweite mit S. cerevisiae UFMG A-905 und das dritte mit S. cerevisiae UFMG A-905 plus Mikrokapseln, die lebende S. cerevisiae UFMG A-905 enthalten.

"Wir fügten verkapselte Lebendhefe hinzu, um die Lebensfähigkeit und Aktivität des Probiotikums bei den hohen Temperaturen während des Backvorgangs zu verbessern", so Marcos de Carvalho Borges, letzter Autor des Artikels und Professor an der Abteilung für klinische Medizin der Medizinischen Hochschule Ribeirão Preto (FMRP-USP). "Mikrokapseln schützen bioaktive und probiotische Substanzen und verbessern deren Stabilität, Überleben und Bioverfügbarkeit.

Mäuse mit Asthma wurden 27 Tage lang mit den verschiedenen Brotsorten gefüttert. Am Ende des Versuchs wiesen die mit S. cerevisiae UFMG A-905 gefütterten Mäuse weniger Entzündungen der Atemwege und niedrigere Werte von Asthma-Biomarkern auf (Interleukine 5 und 13 oder IL5 und IL13, Proteine, die vom Immunsystem ausgeschieden werden).

Bei Mäusen, die mit dem Brot mit mikroverkapselter Hefe gefüttert wurden, waren auch die Hyperreaktivität der Atemwege und die Konzentration von IL17A, einem weiteren Biomarker für Asthma, geringer. Diese Ergebnisse stimmen mit denen früherer Studien überein und bestätigen, dass lebende S. cerevisiae UFMG A-905 zur Vorbeugung von Asthma beitragen kann.

"Wir haben festgestellt, dass beide Brotsorten, die mit S. cerevisiae UFMG A-905 fermentiert wurden, die Entwicklung von Asthma bei den Mäusen verhinderten, was in Verbindung mit den Ergebnissen anderer Experimente zeigt, dass diese Hefe sehr konsistente Wirkungen hat und wirklich in der Lage zu sein scheint, diese Atemwegserkrankung zu bekämpfen", so Borges.

Nächster Schritt: klinische Studie

Die Wissenschaftler räumen zwar ein, dass die Studie nur begrenzt aussagekräftig ist - so wurde beispielsweise kein mit handelsüblicher Hefe plus Mikrokapseln fermentiertes Brot untersucht und das Überleben der S. cerevisiae UFMG A-905-Mikrokapseln nach dem Backen nicht bewertet -, glauben aber, dass sie nun den nächsten Schritt machen können, nämlich die Entwicklung eines Protokolls für eine klinische Studie, um die Wirkung der Hefe beim Menschen zu beobachten.

"Das Produkt hat ein erhebliches Potenzial", so Borges. "Brot ist ein natürliches Lebensmittel, das von fast allen Menschen, auch von Kindern, verzehrt wird. Es lässt sich leicht verteilen und hat eine gute Halbwertszeit im Regal".

Die Studie wurde auch von der Koordinationsstelle für die Verbesserung des Hochschulpersonals (CAPES) des Bildungsministeriums finanziert. Die anderen Co-Autoren des Artikels sind Ana Paula Carvalho Thiers Calazans und Thamires Melchiades Silva Milani, Forscher des FMRP-USP, Ana Silvia Prata und Maria Teresa Pedrosa Silva Clerici, Professoren der School of Food Engineering (FEA) der UNICAMP, sowie Jacques Robert Nicoli und Flaviano Santos Martins, Professoren des Instituts für Biologische Wissenschaften (ICB) der UFMG.

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