Chlamydomonas reinhardtii: Alge verbessert Darmgesundheit

Eine weit verbreitete, schnell wachsende Pflanze namens Chlamydomonas reinhardtii ist in wissenschaftlichen Laboren dafür bekannt, dass sie die am umfassendsten untersuchte Alge ist. Neue Forschungsergebnisse zeigen nun, dass Patienten mit Reizdarmsyndrom von ihr profitieren können.

Seit Jahrzehnten dient der grüne, einzellige Organismus, der hauptsächlich in feuchten Böden wächst, als Modelspezies für Forschungen zu Biokraftstoffen auf Algenbasis bis hin zur Evolution von Pflanzen. Während andere Algenarten als Nahrungsergänzungsmittel verwendet wurden, die nützliche Öle, Vitamine, Proteine, Kohlenhydrate, Antioxidanzien und Ballaststoffe liefern, waren die Vorteile des Verzehrs von C. reinhardtii bisher unerforscht.

Forscher der University of California in San Diego haben kürzlich die erste Studie abgeschlossen, in der die Auswirkungen des Verzehrs von C. reinhardtii untersucht wurden. Sie haben gezeigt, dass die Algen gastrointestinale Probleme im Zusammenhang mit dem Reizdarmsyndrom – wie Durchfall, Gasbildung und Völlegefühl lindern. „Diese Algen werden seit Jahrzehnten erforscht, aber dies ist die erste Studie, die zeigt, was viele von uns vermutet haben – sie ist gut für uns“, Hauptautor und Algenexperte Stephen Mayfield, Professor an der Abteilung für biologische Forschung der UC San Diego und Koleiter des Programms „Lebensmittel und Kraftstoffe für das 21. Jahrhundert“ (FF21). „Das ist aufregend, weil es einen klaren Vorteil zeigt: Wenn an Reizdarm-ähnliche Symptome hat, ist sie von Vorteil.“

Seit Jahren erforschen Forscher in Mayfields Labor C. reinhardtii als kostengünstige und nachhaltige Quelle für wertvolle pflanzliche Produkte, insbesondere Pharmazeutika und Biokraftstoffe. In Zusammenarbeit mit mehreren Mitarbeitern, darunter John Chang (School of Medicine) von der University of California in San Diego, Rob Knight (School of Medicine, Jacobs School of Engineering und Center for Microbiome Innovation) und dem in San Diego ansässigen Start-up Triton Algae Innovations, wandten sie sich der Untersuchung der Algen als nahrhaftem Lebensmittelzusatzstoff zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit zu.

Die in der Studie verwendete Biomasse aus C. reinhardtii, wurde strengen Sicherheitstests unterzogen und von der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde Food and Drug Administration als „allgemein als sicher anerkannt“ eingestuft. wodurch der Weg für ihren Einsatz in Humanstudien frei wurde.

Vorläufige Daten aus Untersuchungen an Mäusen zeigten, dass der Verzehr von C. reinhardtii die Gewichtsabnahmerate bei Mäusen mit akuter Kolitis signifikant senkte. Aufbauend auf diesen Ergebnissen machten sich die Forscher daran zu testen, ob es einen ähnlichen Effekt zu beobachten gäbe, wenn die Algen von menschlichen Freiwilligen verzehrt würden – darunter auch solche mit und ohne Symptome im Zusammenhang mit einem Reizdarmsyndrom. Die Probanden nahmen täglich einen Esslöffel pulverisierte C. reinhardtii-Biomasse zu sich und berichteten einen Monat lang über Aspekte ihrer gastrointestinalen Gesundheit. Von den Hunderten interessierter Projektteilnehmer erfüllten Daten von 51 die Anforderungen für eine Einbeziehung in die endgültigen Datenanalysen.

Die Ergebnisse zeigten, dass Teilnehmer mit häufigen gastrointestinalen Symptomen in der Vorgeschichte über signifikant weniger Darmbeschwerden und Durchfall, signifikant weniger Gasbildung oder Völlegefühl und einen regelmäßigeren Stuhlgang berichteten.

„Die Vorteile des Verzehrs dieser Algensorte wurden bei der Untersuchung der Daten von Mäusen und Menschen, die an Magen-Darm-Symptomen litten, sofort deutlich“, berichtet Frank Fields, ein Forscher in Mayfields Labor und Hauptautor der Arbeit. „Ich hoffe, dass diese Studie dazu beiträgt, die Vorstellung von Algen und Produkte auf Algenbasis in der Ernährung zu entstigmatisieren. Sie ist eine fantastische Nahrungsquelle, und wir haben jetzt gezeigt, dass diese Algenart einen zusätzlichen Nutzen für die Gesundheit von Mensch und Tier hat.“

Die Freiwilligen in der Studie erhielten auch Stuhlproben-Kits und schickten Proben ein, um etwaige Veränderungen des Mikrobioms untersuchen zu lassen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zusammensetzung des Darmmikrobioms vielfältig blieb, was typisch für gesündere Personen ist, und dass während der Studie keine signifikanten Veränderungen der Zusammensetzung ihres Darmmikrobioms infolge des Verzehrs der Algen auftraten.

Die Forscher sagen, dass viel mehr Tests mit größeren Gruppen von Teilnehmern über längere Zeiträume erforderlich sind. Derzeit ist nicht klar, wie die Algen die Magen-Darm-Gesundheit verbessern. Die Wissenschaftler glauben, dass der Nutzen auf ein bioaktives Molekül in Algen oder möglicherweise auf eine Veränderung der Genexpression von Darmbakterien zurückzuführen ist, die durch Algenkonsum verursacht wird.

Die beobachteten Ergebnisse bei freiwilligen Probanden ließen die Forscher aber schlussfolgern, dass „die Ergänzung der Ernährung durch C. reinhardtii nicht nur den Nährwert erhöht, sondern auch einige gastrointestinale Symptome bestimmter Personen lindert.“