Effekte von Stevia auf den H2-​Atemtest und den Gastrointestinaltrakt

August 2014 | Fachlich-Sachlich

Seit Ende 2011 ist die Ver­wendung von extra­hierten Steviol­gly­ko­siden als Lebens­mit­tel­zu­satz­stoff in den Mit­glieds­staaten der Euro­päi­schen Union erlaubt. Dies wurde am 11. November in der Ver­ordnung (EU) Nr. 1131/​2011 beschlossen (vgl. Ver­ordnung (EU) Nr. 1131/​2011).

Eine der 154 ver­schie­denen Arten ist Stevia reb­au­diana Bertoni. Die Süß­kraft ver­dankt Stevia reb­au­diana seinen acht ent­hal­tenen Gly­ko­siden, welche mit dem Diterpen Steviol ver­bunden sind. Steviol­gly­coside sind ungefähr 200 bis 300 Mal süßer als Sac­charose (vgl. Goyal, et al., 2010). Weiters ent­halten Steviol­gly­coside keine Energie, sind hitze- und pH-​stabil und ver­ur­sachen keine Plaque und Karies. In der Zuta­ten­liste ver­packter Lebens­mittel ist die Kenn­zeichnung Süß­stoff Steviol­gly­coside oder Süß­stoff E 960 erfor­derlich (vgl. BMG, 2012).

Da der Abbau von Steviol­gly­ko­siden erst im Kolon durch bak­te­rielle Hydrolyse beginnt, stellt sich die Frage, ob es nach oraler Auf­nahme von Stevia und dem dabei ent­ste­henden Was­ser­stoff zu patho­lo­gi­schen Was­ser­stoff (H2)-Atem­tests und/​oder gastro­in­tes­ti­nalen Beschwerden kommt. Die The­men­ge­biete dieser Arbeit wie die ernäh­rungs­phy­sio­lo­gi­schen Aspekte, der Meta­bo­lismus und die Effekte von Stevia auf den Men­schen sind sowohl für die Diä­to­logie als auch für die Bio­me­di­zi­nische Ana­lytik von Interesse. Daher wurde diese Arbeit in mul­ti­dis­zi­pli­närer Zusam­men­arbeit durch­ge­führt.

Forschungsdesign und Methoden

Die ver­wen­deten Methoden in dieser Arbeit sind eine struk­tu­rierte Recherche deutsch- und eng­lisch­spra­chiger Lite­ratur zu Ent­de­ckung, Nut­zungs­ver­suchen, tech­no­lo­gi­schen Her­stel­lungs­ver­fahren und Eigen­schaften der Stevia reb­au­diana Bertoni-​Pflanze. Weiters wurde eine empi­rische Erhebung der Ver­träg­lichkeit auf den Gastro­in­tes­ti­nal­trakt und die Aus­wir­kungen auf den H2-Atemtest bei gesunden Pro­ban­dinnen und Pro­banden durch­ge­führt. Der Wasserstoff-​Atemtest wurde mit zwei unter­schied­lichen Kon­zen­tra­tionen eines Stevia­pulvers, einmal 50 und einmal 100% der Accep­table Daily Intake (ADI)-Dosis von Stevia, an zwei Tagen mit einer Woche Abstand, durch­ge­führt. Die ADI-​Dosis von Stevia beträgt 0–4 mg Stevioläquivalente/​kg Kör­per­ge­wicht. Die Mengen des ver­wen­deten Stevia­pulvers lagen im Bereich von 250 bis 1100mg pro Person. Im Rahmen dieser Atem­tests wurden auch etwaige gastro­in­tes­tinale Beschwerden auf­grund der kon­su­mierten Stevi­a­lösung erfasst und doku­men­tiert. Begleitend wurde das Ernäh­rungs­ver­halten der Teil­neh­me­rinnen und Teil­nehmer und die Ein­stellung gegenüber Stevia erhoben. Die Unter­su­chungen wurden am All­gemein öffent­lichen Kran­kenhaus der Eli­sa­be­thinen Linz durch­ge­führt und medi­zi­nisch begleitet.

H2-Atemtest

An den H2-Atem­tests nahmen 30 Per­sonen teil. Von diesen Pro­ban­dinnen und Pro­banden waren 10 Männer und 20 Frauen im Alter von 18 bis 60 Jahren. Ein­schluss­kri­terien waren eine zumindest 14-​stündige Nüch­tern­phase vor Test­beginn; lediglich Wasser durfte kon­su­miert werden. Die letzte Mahlzeit am Vortag musste bal­last­stoffarm gestaltet sein. Aus­schluss­kri­te­reien stellten ball­sta­toff­reiche bzw. blä­hende Mahl­zeiten am Vortrag dar (Zwiebel, Lauch, Kraut, Bohnen) sowie die Ein­nahme von Abführ­mitteln oder Anti­biotika.

Bei dem ver­wen­deten Stevia­pulver handelt es sich um eine im Handel erhält­liche Mischung aus Steviol­gly­ko­siden. Diese besteht zu min­destens 40% aus Reb­au­diosid A. 1g dieses Pulvers ent­spricht 365mg Steviol­äqui­va­lente. Da der ADI-​Wert von Stevia 4mg Stevioläquivalente/​kg Kör­per­ge­wicht ent­spricht, wurde die zu ver­ab­rei­chende Dosis mit der Formel 4 x 1 /​ 365 berechnet. Demnach machten 4mg Steviol­äqui­va­lente 0,011g dieses Stevia­pulvers aus. Die ADI Dosis berechnete sich aus der Formel 0,011 x Kör­per­ge­wicht in kg. Die zu ver­ab­rei­chende Dosis an Stevia­pulver in Mil­li­gramm wurde auf­gelöst in Flüs­sigkeit den Pro­ban­dinnen und Pro­banden ver­ab­reicht.

In einem 30-​Minuten-​Takt wurde 4 Mal die H2-Kon­zen­tration in der Aus­atemluft der Proband/​innen gemessen. Bei jeder H2-Bestimmung wurden die Proband/​innen auf etwaige auf­ge­tretene Beschwerden befragt, welche auf dem Auf­zei­chungs­blatt der Test­ergeb­nisse ver­merkt wurden. Die Proband/​innen wurden auch auf im Nach­hinein auf­ge­tretene Beschwerden befragt.

Ergebnisse

Nach der Ein­nahme der wäs­sigren Stevi­a­lösung kam es weder bei 50% noch bei 100% der ADI-​Dosis zu patho­lo­gi­schen Was­ser­stoff­kon­zen­tra­tionen in der Aus­atemluft. Die Ergeb­nisse der H2-Atem­tests wurden nach stan­dar­di­sierten Richt­linien (vgl. Ledochowski, 2011) beur­teilt und in patho­lo­gisch oder nicht patho­lo­gisch ein­ge­teilt. Anhand dieser Beur­tei­lungs­kri­terien ergaben sich im Laufe der Unter­su­chungen zu keinem Zeit­punkt patho­lo­gische Was­ser­stoff­kon­zen­tra­ti­ons­er­geb­nisse. Der höchste Anstieg der Was­ser­stoff­kon­zen­tration lag bei 7 ppm 30 Minuten nach einer Dosis von 4mg Stevioläquivalente/​kg Kör­per­ge­wicht. Der zweit­höchste Anstieg betrug 6 ppm 120 Minuten nach Ein­nahme von 2mg Stevioläquivalente/​kg Kör­per­ge­wicht bei einem anderen Pro­banden. Die Werte der rest­lichen Pro­banden bewegten sich während den Unter­su­chungen zwi­schen 0 und 2 ppm.

Bei 2 Pro­ban­dinnen kam es nach Ver­ab­reichen von 50% der ADI-​Dosis zu gastro­in­tes­ti­nalen Beschwerden. Bei einer Pro­bandin traten leichte Bauch­schmerzen am Abend des Unter­su­chungs­tages auf und die zweite Pro­bandin ver­spürte am gleichen Tag Ãœbelkeit. Die Sym­ptome hielten ca. 2 Stunden lang an. Auf­grund der Tat­sache, dass diese Neben­wir­kungen nach der Ein­nahme der zweiten Dosis aus­ge­blieben sind könnte das Auf­treten dieser Beschwerden mit anderen Trig­ger­fak­toren in Zusam­menhang gebracht werden und nicht mit einem Non‑H2-Producer-​Status. Fast alle Test­per­sonen bis auf drei Pro­ban­dinnen bzw. Pro­banden wurden laut eigenen Angaben vor der Durch­führung des H2-​Atemtests auf Stevia auf­merksam (Siehe Tabelle).

Diskussion

Durch die in den letzten Jahren gestiegene Anzahl an Dia­betes mel­litus Typ 2 und an Über­ge­wicht erkrankter Per­sonen wird die Führung eines gesunden Lebens­stils mit einer gesunden Ernährung von den Fach­ge­sell­schaften immer häu­figer pro­pa­giert. Es gibt mitt­ler­weile kaum Lebens­mittel und Getränke, die es nicht auch in zucker­re­du­zierter Version gibt. Anstelle von Sac­charose werden in diesen Pro­dukten Süß­stoffe ver­wendet.

Steviol­gly­koside können durch das relativ hohe spe­zi­fische Gewicht von 804,9 Dalton nicht absor­biert werden. Weder Magensaft noch andere Enzyme des Ver­dau­ungs­traktes sind in der Lage, Steviosid abzu­bauen (vgl. Chat­sudthipong, et al., 2009). Der Meta­bo­lismus von Steviol­gly­ko­siden beginnt im Kolon durch die bak­te­rielle Hydrolyse zu Steviol. Die Gly­koside werden im Darm ver­goren und ein Teil des durch die Hydrolyse ent­ste­henden Steviols wird über das Kolon auf­ge­nommen. Das rest­liche Steviol, welches nicht über das Darm­lumen resor­biert wird, wird über den Stuhl aus­ge­schieden. Das vom Darm auf­ge­nommene Steviol gelangt anschließend über den por­talen Blut­kreislauf in die Leber, wo Steviolg­lu­cu­ronide gebildet werden. Steviolg­lu­cu­ronide werden anschließend über die Nieren aus dem Blut gefiltert und zuletzt im Urin aus­ge­schieden. Auf­grund der großen Menge an Steviolg­lu­cu­ro­niden im Urin nimmt man an dass es im mensch­lichen Körper zu keiner Ansammlung von Steviol­de­ri­vaten kommt (vgl. Geuns, et al., 2007).

Der geschmack­liche Unter­schied zwi­schen einem mit aus­schließlich Steviol­gly­ko­siden gesüßten Pro­duktes und einem Lebens­mittel, welchem zum größten Teil Zucker und zu einem geringen Teil Stevia zuge­setzt wurde, ist für die meisten zu erkennen. Bereits im Vorfeld gaben einige Pro­ban­dinnen und Pro­banden an, Stevia auf Grund des bit­teren Geschmacks nie zu ver­wenden. Das Trinken der Stevi­a­lösung bei 100 als auch bei 50% des ADIs stellte für die meisten Test­per­sonen eine große Her­aus­for­derung dar. Haupt­sächlich wurde die Lösung als bitter und metall­artig beschrieben.

Conclusio

Zusam­men­fassend kann gesagt werden, dass sich im Rahmen dieser Arbeit gezeigt hat, dass es durch den Konsum von Stevia zu keinen patho­lo­gi­schen H2-Atem­tests und abge­sehen von 2 Pro­ban­dinnen zu keinen gastro­in­tes­ti­nalen Beschwerden gekommen ist. Somit kann die Hypo­these, dass es durch den Konsum von Stevia zu keinen patho­lo­gi­schen H2-Atem­t­test­ergeb­nissen kommt und Stevia für den Men­schen ver­träglich ist, ange­nommen werden. Kommt es zu gastro­in­tes­ti­nalen Beschwerden nach dem Verzehr von Stevia gesüßten Lebens­mitteln oder Getränken, so ist in wei­terer Folge zu hin­ter­fragen, ob diese Effekte nicht durch andere Inhalts­stoffe dieser Pro­dukte ent­standen sind. Mög­liche unver­träg­liche Inhalts­stoffe könnten Laktose, Fruktose oder Sorbit sein. Obwohl Steviol­gly­koside größ­ten­teils über die Pflanze beworben werden, ist zu bedenken, dass die für den Ver­braucher zuge­las­senen Süß­stoffe von Stevia durch ein kom­plexes chemisch-​physikalisches Ver­fahren gewonnen werden.

Julia Flatt­inger*, Kerstin Furt­lehner*, Klaus Nigl, Eli­sabeth Rosen­berger, Christine Kapral

*Kor­re­spondenz:

FH Gesund­heits­berufe OÖ, Julia Flatt­inger, E‑Mail: 1010658004@stud.fhgooe.ac.at;Kerstin Furt­lehner, 1010657027@stud.fhgooe.ac.at

Lite­ratur (Auszug /​ gesamte Liste bei den Ver­fas­se­rinnen):

 

Bun­des­mi­nis­terium für Gesundheit. 2012. Leit­linie über die täu­schungs­freie Kenn­zeichnung, die mit dem Zusatz­stoff Steviol­gly­coside (E 960) gesüßt sind, BMG, Juni 2012: S. 1–4.

Chan, Paul, et al. 2000. A double-​blind placebo-​controlled study of the effec­ti­veness and tole­ra­bility of oral stevioside in human hyper­tension. Blackwell Science Ltd Br J Clin Phar­macol. 2000, 50, S. 215–220.

Chat­sudthipong, Varanuj und Muan­prasat, Chatchai. 2009. Stevioside and related com­pounds: The­ra­peutic benefits beyond sweetness. Elsevier, Phar­ma­cology & The­ra­peutics. 2009, 121, S. 41–54.

European Food Safety Aut­hority. 2010. Sci­en­tific Opinion on the safety of steviol gly­co­sides for the pro­posed uses as a food additive. EFSA Journal. 2010, Vol. 8, No. 4: S.°1537.

Gardana, Claudio, et al. 2003. Meta­bolism of Stevioside and Reb­au­dioside A from Stevia reb­au­diana Extracts by Human Micro­flora. Journal of Agri­cul­tural and Food Che­mistry. 2003, 51: S. 6618–6622.

Geuns, Jan M. C., et al. 2007. Meta­bolism of Stevioside by Healthy Sub­jects. Expe­ri­mental Biology and Medicine. 2007, 232: S: 164–173.

Hin­richs, J. C., 2010. Tools der indus­tri­ellen Lebens­mit­tel­her­stellung. Ernäh­rungs­me­dizin – Nach dem neuen Cur­ri­culum Ernäh­rungs­me­dizin der Bun­des­ärz­te­kammer. Hrsg.: Biesalski, H. K., Bischoff, S. C., Puch­stein, C., 2010: S. 251–252.

 

Ledochowski, Maxi­milian. 2011. H2-​Atemteste. Salzburg – Inns­bruck : Akadmed-​Verlag, 2011.

Rechts­quel­len­ver­zeichnis (Auszug /​ gesamte Liste bei den Ver­fas­se­rinnen):

Ver­ordnung (EU) Nr. 1131/​2011 der Kom­mission vom 11. November 2011 zur Änderung von Anhang II der Ver­ordnung (EG). Amts­blatt der Euro­päi­schen Union Nr. L 295 vom 12. November 2011.

Ver­ordnung (EU) Nr. 231/​2012 der Kom­mission vom 9. März 2012 mit Spe­zi­fi­ka­tionen für die in den Anhängen II und III der Ver­ordnung (EG) Nr.°1333/2008 des Euro­päi­schen Par­la­ments und des Rates auf­ge­führten Lebens­mit­tel­zu­satz­stoffe. Amts­blatt der Euro­päi­schen Union Nr. L 083 vom 22. März 2012.