Kakaoschalen können helfen, eine durch Fettleibigkeit verursachte Insulinresistenz zu verhindern
Übergewicht verändert die Zellen auf eine Weise, die zu langfristigen Gesundheitsproblemen führen kann. Beispiele für durch Fettleibigkeit verursachte Zellveränderungen sind Entzündungen und Schäden an Stoffwechselfunktionen, wie beispielsweise die Fähigkeit, Insulin zu verwenden und Energie zu erzeugen.
Neue Untersuchungen der Universität von Illinois in Urbana-Champaign und anderer Institutionen haben nun gezeigt, dass der Extrakt aus Kakaobohnenschalen drei Verbindungen enthält, die möglicherweise einige dieser Zellveränderungen reduzieren oder verhindern könnten.
Kakao, grüner Tee und Kaffee enthalten ebenfalls die gleichen drei Verbindungen: Protocatechinsäure, Epicatechin und Procyanidin B2.
Ein kürzlich Molekulare Ernährung & Lebensmittelforschung Das Papier gibt einen Bericht über die Studie und ihre Ergebnisse.
Die drei Verbindungen sind Pflanzenphenole, eine Gruppe, die im gesamten Pflanzenreich vorkommt. In den letzten Jahren haben sich Wissenschaftler zunehmend für die gesundheitlichen Eigenschaften von Pflanzenphenolen interessiert.
Bei Fettleibigkeit nehmen weiße Adipozyten, eine Art Fettzelle, zu viel Fett auf und fördern das Wachstum von Immunzellen, die als Makrophagen bezeichnet werden.
Die Wechselwirkung zwischen den fettbeladenen Adipozyten und den Makrophagen fördert wiederum einen Zustand anhaltender oder chronischer Entzündungen, die mit Fettleibigkeit einhergehen.
Schließlich verringert die chronische Entzündung die Fähigkeit der Zellen, Glukose aufzunehmen und in Energie umzuwandeln. Diese Beeinträchtigung verursacht eine Insulinresistenz, die eine Vorstufe des Typ-2-Diabetes darstellt.
Phenole behandeln durch Fettleibigkeit verursachte Zellveränderungen
Eine Kombination aus zu viel Fett, steigendem Glukosespiegel und Entzündung schädigt auch die Mitochondrien, die winzigen Kraftwerke in Zellen, die durch Verbrennung von Fett und Glukose Energie erzeugen.
Nachdem die Forscher diese verschiedenen mit Fettleibigkeit verbundenen Effekte in Fett- und Immunzellen von Mäusen untersucht hatten, stellten sie fest, dass sie mit Kakaoschalenextrakt behandelt werden konnten.
"Wir haben beobachtet", sagt der leitende Studienautor Miguel Rebollo-Hernanz, Ph.D., "dass der Extrakt in der Lage war, die Mitochondrien und ihre Funktion aufrechtzuerhalten, den Entzündungsprozess zu modulieren und die Insulinempfindlichkeit der Adipozyten aufrechtzuerhalten."
Rebollo-Hernanz ist Gastwissenschaftler am Department of Food Science and Human Nutrition der University of Illinois.
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gab es 2016 weltweit mehr als 650 Millionen Menschen mit Adipositas.
Schätzungen der WHO zufolge ereignen sich jedes Jahr rund 2,8 Millionen Todesfälle aufgrund von Übergewicht oder Fettleibigkeit. Darüber hinaus hat sich der Anteil der Menschen mit Adipositas in den 40 Jahren vor 2016 nahezu verdreifacht.
Menschen mit Adipositas haben ein höheres Risiko, langfristige Krankheiten wie Typ-2-Diabetes, Krebs und Erkrankungen zu entwickeln, die das Herz und die Blutgefäße betreffen.
Frühere Studien haben gezeigt, dass sich mit fortschreitender Fettleibigkeit Fett ansammelt, zusammen mit einer Zunahme von Fettgewebemakrophagen, die „niedriggradige chronische Entzündungen und einen gestörten Stoffwechsel“ fördern.
Weiße Fettzellen wurden fettverbrennend und beige
Für die neue Studie wollten Rebollo-Hernanz und Kollegen herausfinden, ob eine gezielte Wechselwirkung zwischen Adipozyten und Makrophagen mit Kakaoschalenextrakt und seinen Hauptphenolen die durch Fettleibigkeit verursachten mitochondrialen Schäden und Insulinresistenzen verhindern kann.
Sie führten mehrere Zellexperimente durch und analysierten mithilfe von Computermodellen und Bioinformatik den molekularen Einfluss jeder Verbindung auf die Adipozyten-Makrophagen-Wechselwirkungen.
In einer Reihe von Experimenten ließen die Wissenschaftler weiße Adipozyten in einer Kultur wachsen, die Makrophagen enthielt. Rebollo-Hernanz sagt, dass sie gesehen haben, dass die weißen Adipozyten, die auf diese Weise gewachsen sind, weniger Mitochondrien hatten und dass die Mitochondrien, die gewachsen sind, beeinträchtigt waren.
Er und seine Kollegen entdeckten jedoch, dass die Behandlung der Zellen entweder mit Kakaoschalenextrakt oder mit jedem der drei Phenole beschädigte Mitochondrien reparierte und die Fettansammlung in den Zellen verringerte.
Bei näherer Betrachtung stellten sie fest, dass die Zugabe der Verbindungen zur Kultur dazu führte, dass sich die weißen Adipozyten in „beige Adipozyten“ verwandelten.
Beige Adipozyten unterscheiden sich von weißen darin, dass sie viel mehr Mitochondrien haben und viel effizienter Fett verbrennen.
Sollten die Ergebnisse auch für menschliche Zellen zutreffen, sieht das Team das Potenzial, Kakaoschalenextrakt als Zusatzstoff zur Steigerung des Nährwerts von Lebensmitteln und Getränken zu verwenden.
Zusätzlich zu diesen ernährungsphysiologischen Vorteilen hebt das Team die potenziellen Umweltvorteile der Verwendung von Kakaoschalenextrakt zur Verbesserung der Ernährung hervor.
Kakaobohnenschalen sind in der Regel ein Abfallprodukt der Kakaoindustrie und können die Umwelt schädigen, wenn Hersteller, die jährlich etwa 700.000 Tonnen davon entsorgen, die Schalen nicht verantwortungsbewusst entsorgen, stellt Prof. Elvira Gonzalez de Mejia, Mitautorin der Studie, fest .
"Unter der Annahme, dass diese Phenole die Hauptakteure in diesem Extrakt waren, können wir sagen, dass ihr Verzehr eine mitochondriale Dysfunktion im Fettgewebe verhindern könnte."
Miguel Rebollo-Hernanz, Ph.D.
