Polymere der Fruktose (Inulin und Oligofruktosen) als Nahrungskomponenten werden selektiv von der Mikroflora im Dickdarm fermentiert und dies wird mit einer Reihe von positiven Wirkungen auf die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden in Zusammenhang gebracht. Einer der beschriebenen Effekte besteht in der Erhöhung der intestinalen Calciumresorption, die in vielen tierexperimentellen Studien, aber auch am Menschen dokumentiert wurde. Da die zugrundeliegenden Mechanismen bisher jedoch nicht hinreichend geklärt sind, dienten hier in vivo- und in vitro-Studien im Modelltier Ratte dazu, die Vorgänge aufzuklären, über die Fruktane auf die Mineralhomöostase Einfluß nehmen. Die Gabe von inulin-ähnlichen Fruktanen an Ratten führte auch in den vorliegenden Studien zu einer erhöhten scheinbaren intestinalen Calciumresorption, einer erhöhten Calciumretention (-bilanz) und einer erhöhten Akkumulation im Femur. Auch für Magnesium und Zink konnten ähnliche Wirkungen beobachtet werden. Die Zufuhr von den Fruktanen bewirkte auch eine Vergrößerung der Caecumoberfläche, eine Erhöhung der Gewebemasse von Caecum- und Colonwand sowie der intraluminalen Masse im Dickdarm. Die Analyse des Caecuminhalts zeigte einen starken Anstieg des gelösten und ionisierten Calciums bei Tieren nach Fruktangabe. In Studien zum transepithelialen Calciumtransport im Dickdarm mit Hilfe der Ussing-Kammertechnik zeigte sich, daß ein Calciumkonzentrationsgradient (mukosal > serosal), die Anwesenheit von kurzkettigen Fettsäuren und die Anwesenheit von intakten Fruktanen die Calciumaufnahme erhöhen. Im Gegensatz zu diesen akuten Effekten führte die Verabreichung der Fruktane an Ratten über drei Wochen jedoch zu keinen signifikanten Veränderungen des transepithelialen Calciumtransports in den Ussing-Kammerstudien. Wurden die transepithelialen Fluxe jedoch auf die gesamte – und nach Fruktangabe vergrößerte – Caecumoberfläche bezogen, ergab sich nahezu eine Verdoppelung der transepithelialen Netto-Calciumresorption. Die Transkriptomanalyse des Dickdarmgewebes mittels DNA-Mikroarrays identifizierte vor allem eine Reihe von regulierten Genen, die mit der Zellzykluskontrolle in Verbindung stehen. Ausgewählte Gene, deren Proteine am trans- und parazellulären Calciumtransport beteiligt sind, wurden mit real-time RT-PCR analysiert und zeigten vor allem erhöhte mRNA-Spiegel in zumindest einem der Dickdarmsegmente bei Tieren nach Fruktangabe. Diese Befunde belegen, daß inulin-ähnliche Fruktane die intestinale Calciumresorption im Dickdarm erhöhen, primär aufgrund a) einer erhöhten Calciumverfügbarkeit, b) einer Vergrößerung der absorptiven Oberfläche, c) erhöhter transepithelialer Calciumtransportraten in Anwesenheit von Fruktanen und ihren Metaboliten, den kurzkettigen Fettsäuren, und d) erhöhter mRNA-Spiegel von Proteinen, die mit Calciumtransportwegen in Verbindung stehen. Da die Wirkungen der Fruktane auf die Gewebearchitektur und die Mineralverfügbarkeit nicht spezifisch für Calcium sind, kann auch die Resorption von anderen Mineralstoffen – wie hier für Magnesium und Zink gezeigt – erhöht werden.
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Polymere der Fruktose (Inulin und Oligofruktosen) als Nahrungskomponenten werden selektiv von der Mikroflora im Dickdarm fermentiert und dies wird mit einer Reihe von positiven Wirkungen auf die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden in Zusammenhang gebracht. Einer der beschriebenen Effekte besteht in der Erhöhung der intestinalen Calciumresorption, die in vielen tierexperimentellen Studien, aber auch am Menschen dokumentiert wurde. Da die zugrundeliegenden Mechanismen bisher jedoch nicht h...
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