Fermentation kennen die meisten aus der Küche: Sauerkraut, Kimchi, Joghurt. Doch Fermentation findet nicht nur außerhalb, sondern auch innerhalb des Körpers statt – nämlich im Dickdarm. Dort verstoffwechseln Darmbakterien bestimmte, für den Menschen unverdauliche Nahrungsbestandteile. Dieser Prozess ist ein zentraler Baustein dafür, wie Ernährung und Darm Mikrobiom zusammenhängen – also das Mikrobiom im Darm.
Was bei der Fermentation im Darm genau passiert, welche Rolle Darmbakterien und präbiotische Ballaststoffe dabei spielen und warum der Begriff „gute Darmbakterien" mit Vorsicht zu verwenden ist, zeigt dieser Überblick.
Was bedeutet Fermentation im Darm?
Fermentation im Darm bezeichnet den Prozess, bei dem Darmbakterien im Dickdarm unverdaute Nahrungsbestandteile – vor allem bestimmte Ballaststoffe – mithilfe von Enzymen abbauen und dabei verschiedene Stoffwechselprodukte bilden. Anders als bei der Fermentation von Lebensmitteln außerhalb des Körpers findet dieser Prozess also innerhalb des Verdauungstrakts statt.
Zu den wichtigsten Stoffwechselprodukten dieser Fermentation gehören kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat, Acetat und Propionat. Diese Substanzen werden in der Forschung intensiv untersucht, unter anderem im Zusammenhang mit der Darmschleimhaut und dem Energiestoffwechsel der Darmzellen. Wichtig dabei: Die genaue Menge und Zusammensetzung dieser Stoffwechselprodukte hängt stark davon ab, welche Bakterien vorhanden sind und was tatsächlich fermentiert wird.
Was ist das Darmmikrobiom?
Das Darmmikrobiom bezeichnet die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die im Darm leben – dazu zählen vor allem Bakterien, aber auch Archaeen, Pilze und Viren. Es handelt sich um ein komplexes, individuelles Ökosystem, das sich von Mensch zu Mensch deutlich unterscheiden kann.
Früher war häufiger von der „Darmflora" die Rede. Der Begriff stammt aus einer Zeit, in der man die beteiligten Mikroorganismen fälschlich eher der Pflanzenwelt zuordnete. Heute wird meist der Begriff Mikrobiom verwendet, weil er die tatsächliche Vielfalt aus Bakterien und anderen Mikroorganismen präziser beschreibt. In Alltagssprache und Marketing werden „Darmflora" und „Darmmikrobiom" jedoch weiterhin häufig synonym verwendet.
Darmbakterien und Fermentation: Wie hängt das zusammen?
Der Dickdarm beherbergt Billionen von Darmbakterien. Ein Teil von ihnen ist darauf spezialisiert, unverdauliche Ballaststoffe zu fermentieren, die im Dünndarm nicht aufgespalten werden konnten.
Dieser Prozess läuft in mehreren Schritten ab:
- Ballaststoffe gelangen unverdaut aus dem Dünndarm in den Dickdarm.
- Bestimmte Darmbakterien besitzen die Enzyme, um diese Ballaststoffe aufzuspalten.
- Bei der Fermentation entstehen unter anderem kurzkettige Fettsäuren, Gase und weitere Stoffwechselprodukte.
- Ein Teil der entstandenen Substanzen wird von der Darmschleimhaut aufgenommen, ein Teil wird ausgeschieden.
Welche Bakterienarten an diesem Prozess beteiligt sind und welche Stoffwechselprodukte konkret entstehen, hängt von der individuellen Zusammensetzung des Mikrobioms sowie von der Art der aufgenommenen Ballaststoffe ab.
Präbiotische Ballaststoffe: Was passiert mit ihnen im Darm?
Präbiotische Ballaststoffe sind ein spezieller Typ unverdaulicher Kohlenhydrate, der gezielt von bestimmten Darmbakterien genutzt werden kann. Genau das unterscheidet sie von Ballaststoffen im Allgemeinen: Nicht jeder Ballaststoff wirkt gleichermaßen präbiotisch.
Zu den bekannteren präbiotischen Ballaststoffen zählen beispielsweise Inulin und andere Fructane, die unter anderem in Chicorée, Topinambur, Lauch und Zwiebeln vorkommen. Im Dickdarm angekommen, werden diese Ballaststoffe von entsprechend ausgestatteten Darmbakterien fermentiert. Dadurch können sich diese Bakteriengruppen selektiv vermehren beziehungsweise in ihrer Aktivität gefördert werden.
Wichtig für die Einordnung: Nicht jede Fermentation im Darm ist automatisch mit einem präbiotischen Effekt gleichzusetzen. Auch andere, nicht als präbiotisch eingestufte Ballaststoffe können im Dickdarm fermentiert werden, ohne dass dafür bislang ein vergleichbar spezifischer Nutzen nachgewiesen wäre.
Was sind „gute" Darmbakterien?
Der Begriff „gute Darmbakterien" wird im Alltag häufig verwendet, ist wissenschaftlich jedoch nur eingeschränkt zutreffend. Ob eine Bakterienart als vorteilhaft gilt, hängt stark vom Kontext ab: von ihrer Menge, ihrem Zusammenspiel mit anderen Mikroorganismen und der individuellen Situation eines Menschen.
Statt einzelne Bakterienarten pauschal in „gut" und „schlecht" einzuteilen, richtet sich die aktuelle Forschung zunehmend auf die Vielfalt des Mikrobioms insgesamt. Eine hohe mikrobielle Diversität gilt allgemein als günstiges Merkmal, ohne dass sich daraus automatisch ableiten lässt, welche einzelne Bakterienart für sich genommen „gut" oder „schlecht" wäre.
Bakteriengattungen wie Bifidobakterien oder bestimmte Laktobazillen-Arten werden zwar häufig im Zusammenhang mit einem gesundheitsförderlichen Mikrobiom genannt. Eine pauschale Übertragung auf „alle Darmbakterien dieser Gattung sind gut" wäre jedoch zu vereinfacht, da sich einzelne Stämme innerhalb derselben Gattung teils deutlich unterscheiden können.
Mikrobiom und Ernährung: Welchen Einfluss hat die Fermentation im Darm?
Beim Thema Mikrobiom Ernährung zählt die Ernährung zu den Faktoren, die das Mikrobiom am stärksten beeinflussen können. Die Menge und Vielfalt an Ballaststoffen in der Ernährung wirkt sich unter anderem darauf aus, wie viel und welche Substanzen im Darm fermentiert werden können.
Eine ballaststoffreiche, abwechslungsreiche Ernährung mit verschiedenen Gemüse-, Obst-, Vollkorn- und Hülsenfruchtsorten kann dazu beitragen, dass unterschiedliche Darmbakterien ausreichend „Substrat" für die Fermentation im Darm erhalten. Eine einseitige, ballaststoffarme Ernährung kann dagegen dazu führen, dass weniger Substrate für diesen Prozess zur Verfügung stehen.
Trotzdem lässt sich der Zusammenhang zwischen Mikrobiom und Ernährung nicht auf eine einzelne Formel reduzieren. Neben der Ernährung spielen unter anderem genetische Faktoren, Medikamente, insbesondere Antibiotika, sowie individuelle Lebensumstände eine Rolle für die Zusammensetzung des Mikrobioms.
Ist mehr Fermentation im Darm automatisch besser?
Nein. Eine verstärkte Fermentation im Darm bedeutet nicht automatisch einen gesundheitlichen Vorteil.
Bei der Fermentation entstehen neben kurzkettigen Fettsäuren auch Gase wie Wasserstoff, Kohlendioxid oder Methan. Wird die Menge an fermentierbaren Ballaststoffen zu schnell oder zu stark gesteigert, kann das bei manchen Menschen zu Blähungen, Völlegefühl oder anderen Verdauungsbeschwerden führen.
Die individuelle Verträglichkeit unterscheidet sich dabei deutlich von Mensch zu Mensch und hängt unter anderem von der bisherigen Ernährung, der vorhandenen Bakterienzusammensetzung und der Menge der aufgenommenen Ballaststoffe ab. Wer die Ballaststoffzufuhr erhöhen möchte, profitiert deshalb häufig von einer schrittweisen Steigerung statt einer plötzlichen Umstellung.
Darmflora oder Mikrobiom: Ist das dasselbe?
Im Alltag werden beide Begriffe meist synonym verwendet, wissenschaftlich betrachtet gibt es jedoch einen kleinen Unterschied. „Darmflora" ist ein historisch gewachsener, heute wissenschaftlich eher unpräziser Begriff. „Mikrobiom" umfasst dagegen ausdrücklich alle im Darm lebenden Mikroorganismen – also nicht nur Bakterien, sondern beispielsweise auch Archaeen, Pilze und Viren – und wird deshalb in der aktuellen Forschung bevorzugt verwendet.
Für den Alltagsgebrauch ist diese Unterscheidung meist zweitrangig. Wichtig ist vor allem, dass hinter beiden Begriffen ein komplexes, individuelles System aus vielen verschiedenen Mikroorganismen steht.
Glossar: Die wichtigsten Begriffe auf einen Blick
Fermentation im Darm: Der Abbau unverdauter Nahrungsbestandteile durch Darmbakterien im Dickdarm, bei dem unter anderem kurzkettige Fettsäuren entstehen.
Darmmikrobiom: Die Gesamtheit aller im Darm lebenden Mikroorganismen, einschließlich Bakterien, Archaeen, Pilzen und Viren.
Darmflora: Älterer, heute wissenschaftlich unpräziser Begriff, der meist synonym zu Darmmikrobiom verwendet wird.
Darmbakterien: Die bakterielle Komponente des Darmmikrobioms, die den größten Teil der beteiligten Mikroorganismen ausmacht.
Präbiotische Ballaststoffe: Unverdauliche Kohlenhydrate, die gezielt von bestimmten Darmbakterien genutzt werden und deren Wachstum selektiv fördern können.
Fazit
Fermentation findet nicht nur bei der Herstellung von Lebensmitteln statt, sondern auch im eigenen Dickdarm, wo Darmbakterien unverdaute Ballaststoffe zu kurzkettigen Fettsäuren und weiteren Stoffwechselprodukten umwandeln. Präbiotische Ballaststoffe spielen dabei eine besondere Rolle, weil sie gezielt bestimmte Bakteriengruppen fördern können. Pauschale Aussagen über „gute" Darmbakterien oder darüber, dass mehr Fermentation automatisch besser sei, lassen sich wissenschaftlich jedoch nicht halten. Entscheidend sind vielmehr die Vielfalt des Mikrobioms, eine abwechslungsreiche Ernährung und die individuelle Verträglichkeit.
Häufige Fragen zur Fermentation im Darm
Was passiert bei der Fermentation im Darm? Darmbakterien bauen im Dickdarm unverdaute Ballaststoffe ab und bilden dabei unter anderem kurzkettige Fettsäuren, Gase und weitere Stoffwechselprodukte.
Was ist der Unterschied zwischen Darmflora und Darmmikrobiom? Beide Begriffe werden meist synonym verwendet. Wissenschaftlich präziser ist „Darmmikrobiom", weil es alle im Darm lebenden Mikroorganismen umfasst, nicht nur Bakterien.
Welche Ballaststoffe werden im Darm fermentiert? Grundsätzlich können verschiedene unverdauliche Ballaststoffe fermentiert werden. Präbiotische Ballaststoffe wie Inulin werden dabei gezielt von bestimmten Darmbakterien genutzt.
Was sind gute Darmbakterien? Eine pauschale Einteilung in „gute" und „schlechte" Darmbakterien ist wissenschaftlich nur eingeschränkt zutreffend. Entscheidender als einzelne Arten gilt meist eine hohe Vielfalt des Mikrobioms.
Kann zu viel Fermentation im Darm Beschwerden auslösen? Ja, das ist möglich. Eine plötzlich stark erhöhte Ballaststoffzufuhr kann bei manchen Menschen zu Blähungen oder Völlegefühl führen. Eine schrittweise Steigerung wird deshalb häufig besser vertragen.
Wie hängen Mikrobiom und Ernährung zusammen? Die Ernährung, insbesondere die Menge und Vielfalt an Ballaststoffen, zählt zu den Faktoren, die das Mikrobiom am stärksten beeinflussen können. Daneben spielen aber auch genetische und individuelle Faktoren eine Rolle.
Sind alle Darmbakterien an der Fermentation beteiligt? Nein. Nur ein Teil der im Darm vorhandenen Bakterien besitzt die notwendigen Enzyme, um bestimmte Ballaststoffe zu fermentieren. Welche Bakterien beteiligt sind, hängt auch von der Art der Ballaststoffe ab.
Was entsteht bei der Fermentation im Darm konkret? Zu den wichtigsten Stoffwechselprodukten zählen kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat, Acetat und Propionat sowie verschiedene Gase.
