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Oct 09, 2023

Ist Ihr Essen Ultra

Experten aus dem Nordosten entschlüsseln unsere Ernährung. In einem Papier

Experten aus dem Nordosten entschlüsseln unsere Ernährung.

In einem am Dienstag in Nature Food veröffentlichten Artikel zeigt Giulia Menichetti, leitende Wissenschaftlerin am Network Science Institute von Northeastern, dass die Konzentrationen verschiedener Nährstoffe in Lebensmitteln einem festen Muster folgen und dass die Menge eines bestimmten Nährstoffs in einem Lebensmittel einem ähnlichen mathematischen Muster folgt Formel.

Inspiriert durch diese Erkenntnisse kam ihr Team zu dem Schluss, dass 73 % der Lebensmittelversorgung in den USA hochverarbeitet sind, was sie mit einem höheren Risiko für die Entwicklung einer Vielzahl von Gesundheitsproblemen in Verbindung bringt. Ihre Ergebnisse, die den Verarbeitungsgrad von über 50.000 in den Vereinigten Staaten verkauften Lebensmitteln zeigten, wurden in einer Online-Datenbank zur öffentlichen Nutzung veröffentlicht.

Menichetti hofft, dass diese Datenbank dazu beitragen wird, Lücken im Wissen der Öffentlichkeit darüber zu schließen, was sie essen – insbesondere darüber, wie verarbeitet die Lebensmittel tatsächlich sind.

„Eigentlich sind es die Ernährung und die Umwelt, nicht nur die Genetik, die die wichtigsten Faktoren für unsere Gesundheit sind“, sagt Giulia Menichetti, leitende Forschungswissenschaftlerin am Network Science Institute von Northeastern. Foto von Matthew Modoono/Northeastern University

Die Studie ist Teil eines größeren Projekts namens Foodome, das von Albert-László Barabási, Robert Gray Dodge-Professor für Netzwerkwissenschaft an der Northeastern University und Mitautor der Studie, mitbegründet wurde. Ähnlich wie das Human Genome Project für die Humangenetik versucht Foodome, alle chemischen Komponenten der menschlichen Ernährung zu kartieren, mit dem Ziel, besser zu verstehen, wie sich unsere Ernährung auf unsere Gesundheit auswirkt.

„Es sind wirklich die Ernährung und die Umwelt, nicht nur die Genetik, die die wichtigsten Faktoren für unsere Gesundheit sind“, sagt Menichetti.

Das ist eine gute Sache, sagt sie. Im Gegensatz zu unserem Erbgut ist die Ernährung etwas, worüber der Mensch die Kontrolle hat. Dazu müssen wir jedoch wissen, was tatsächlich in unserer Nahrung enthalten ist. Deshalb kartiert Menichettis Team die „dunkle Materie“ von Lebensmitteln – oder die unbekannten chemischen Bestandteile, die über das hinausgehen, was in den Nährwertangaben aufgeführt ist. Dies könnte uns helfen zu verstehen, was in dem, was wir essen, enthalten ist und wie viel davon verarbeitet wurde, bevor es auf unseren Tellern landet.

Was bedeutet es für ein Lebensmittel, verarbeitet zu werden – und warum ist das wichtig? Laut Barabási gilt die Verarbeitung im wahrsten Sinne des Wortes für alles, was man mit einem Lebensmittel macht, etwa das Zerkleinern von Gemüse.

„Das allein ist kein Problem“, sagt er. „Das Problem ist die Ultra-Verarbeitung.“

Damit ein Lebensmittel hochverarbeitet werden kann, muss es chemisch verändert worden sein, sagt er. Ein Beispiel sind einige Orangensäfte, die als „natürlich“ gekennzeichnet sind, in Wirklichkeit jedoch in drei verschiedene Chemikalien aufgeteilt werden, bevor sie separat gelagert und später erneut gemischt werden.

Möglicherweise gebe es auf der Verpackung keinen Hinweis darauf, dass dieses Produkt hochverarbeitet sei, sagt er. Das USDA verfolgt und meldet nur eine begrenzte Anzahl von Nährstoffbestandteilen, und die FDA verlangt von Unternehmen nur die Meldung von etwa 12 Nährstoffen. Dies ist ein Problem, da, wie das Team behauptet, ein Zusammenhang zwischen hochverarbeiteten Lebensmitteln und einem „höheren Risiko für metabolisches Syndrom, Diabetes, Angina pectoris, erhöhten Blutdruck und biologisches Alter“ besteht.

Albert-László Barabási, Robert Gray Dodge Professor für Netzwerkwissenschaft an der Northeastern. Foto von Ruby Wallau/Northeastern University

Menichettis Erkenntnisse sind ein Schritt hin zu einem besseren Verständnis aller Lebensmittelchemikalien. In ihrer Arbeit stellt sie fest, dass natürliche Nährstoffe gemeinsame Muster aufweisen, die durch eine einzige Gleichung gut erfasst werden.

Der Befund sei beispiellos, sagt Barabasi. „Die bloße Existenz dieser Formel war das Überraschendste“, sagt er. „Niemand hat überhaupt erkannt, dass das möglich ist.“

Leider gibt es keinen Biomarker oder chemischen Indikator für hochverarbeitete Lebensmittel. Aber in zwei Folgearbeiten, die beide derzeit geprüft werden, zeigt Menichetti, dass uns die Gleichung durch die Aufdeckung, wie Nährstoffkonzentrationen in natürlichen, unverarbeiteten Lebensmitteln aussehen sollten, immer noch dabei helfen kann, zu bestimmen, welche Lebensmittel im US-Angebot chemisch behandelt wurden verändert und weichen dadurch von den Nährstoffbereichen natürlicher Inhaltsstoffe ab.

„Es schlägt eine Möglichkeit vor, Dinge zu identifizieren, die Ausreißer sind, Dinge, die sich nicht in den Bereichen verhalten, die bei natürlichen Inhaltsstoffen beobachtet werden“, sagt sie. „Was wir beobachten, ist, dass hochverarbeitete Lebensmittel … sich grundsätzlich so verhalten, dass sie extreme Konzentrationen in vielen verschiedenen Nährstoffen aufweisen.“ Wenn beispielsweise eine Zwiebel gebraten und paniert wird, verändert sich die Konzentration von mehr als der Hälfte ihrer Nährstoffe; Diese Änderungen korrelieren mit dem Grad der Verarbeitung.

Vor diesem Hintergrund versuchte das Team herauszufinden, wie viel der gesamten Lebensmittelversorgung in den USA hochverarbeitet ist. Dank maschinellem Lernen konnten Menichetti und ihre Co-Autoren – Babak Ravandi, Postdoktorandin bei Northeastern, und Dariush Mozaffarian von der Tufts University – genau das tun.

Ihre letzte Aufgabe bestand darin, diese Informationen der Öffentlichkeit zugänglich zu machen, damit die Menschen fundiertere Entscheidungen über ihre Ernährung treffen konnten. Das dritte Papier, das Menichetti gemeinsam mit Ravandi und dem wissenschaftlichen Mitarbeiter Peter Mehler verfasst hat, stellt GroceryDB vor, eine Datenbank, die Informationen zu über 50.000 Lebensmitteln enthält, die bei großen Lebensmitteleinzelhändlern verkauft werden.

Die Online-Version der Datenbank ermöglicht es Verbrauchern, das Lebensmittelangebot nach dem Grad der Verarbeitung zu durchsuchen. Jedes Lebensmittel erhält eine Bewertung von 0 bis 100 und Nutzer können verschiedene Produkte vergleichen. Beispielsweise haben Triscuits mit einem Hauch von Meersalz eine Punktzahl von 89, Original Cheez-Its eine Punktzahl von 57 und Vollkorn-Ritz-Cracker eine Punktzahl von 29. Wheat Thins mit reduziertem Fettgehalt erhielten hingegen eine 3.

Für Medienanfragen wenden Sie sich bitte an Marirose Sartoretto unter [email protected] oder 617-373-5718.