„Dunkle Materie“ in unserer Nahrung
von David Benton, emeritierter Professor, Medizin, Gesundheit und Biowissenschaften, Swansea University, Wales (GB) – 29. August 2025
Seeteufel aus dem Mittelmeer – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft
Als Wissenschaftler 2003 das menschliche Genom entschlüsselten – also den gesamten genetischen Code eines Menschen sequenzierten –, erwarteten viele, dass damit die Geheimnisse von Krankheiten gelüftet würden. Aber die Genetik erklärte nur etwa 10 % des Risikos. Die anderen 90 % liegen in der Umwelt – und die Ernährung spielt dabei eine große Rolle. Weltweit ist eine schlechte Ernährung mit etwa einem Fünftel aller Todesfälle bei Erwachsenen im Alter von 25 Jahren oder älter verbunden. In Europa ist sie für fast die Hälfte aller Todesfälle aufgrund von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verantwortlich.
Doch trotz jahrzehntelanger Empfehlungen, weniger Fett, Salz oder Zucker zu sich zu nehmen, nehmen Fettleibigkeit und ernährungsbedingte Krankheiten weiter zu. Offensichtlich fehlt etwas in unserer Sichtweise auf Lebensmittel. Jahrelang wurde Ernährung oft recht einfach dargestellt: Lebensmittel als Brennstoff und Nährstoffe als Bausteine des Körpers. Proteine, Kohlenhydrate, Fette und Vitamine – insgesamt etwa 150 bekannte Chemikalien – dominierten das Bild. Wissenschaftler schätzen jedoch, dass unsere Ernährung tatsächlich mehr als 26.000 Verbindungen liefert, von denen die meisten noch unerforscht sind.
Hier bietet die Astronomie einen nützlichen Vergleich. Astronomen wissen, dass dunkle Materie etwa 27 % des Universums ausmacht. Sie strahlt kein Licht aus und reflektiert es auch nicht, sodass sie nicht direkt sichtbar ist, aber ihre Gravitationswirkung zeigt, dass sie existieren muss.
Die Ernährungswissenschaft steht vor einer ähnlichen Situation. Die überwiegende Mehrheit der Chemikalien in Lebensmitteln ist für uns in Bezug auf die Forschung unsichtbar. Wir konsumieren sie jeden Tag, haben aber kaum eine Vorstellung davon, was sie bewirken.
Einige Experten bezeichnen diese unbekannten Moleküle als „dunkle Materie der Ernährung”. Dies erinnert uns daran, dass ebenso wie der Kosmos voller verborgener Kräfte ist, auch unsere Ernährung voller verborgener Chemie steckt. Wenn Forscher Krankheiten analysieren, betrachten sie eine Vielzahl von Lebensmitteln, obwohl oft kein Zusammenhang zu bekannten Molekülen hergestellt werden kann. Dies ist die dunkle Materie der Ernährung – die Verbindungen, die wir täglich zu uns nehmen, die aber noch nicht kartiert oder untersucht wurden. Einige davon können die Gesundheit fördern, andere hingegen das Krankheitsrisiko erhöhen. Die Herausforderung besteht darin, herauszufinden, welche welche Wirkung haben.
Foodomics
Genau das ist das Ziel des Fachgebiets Foodomics. Es vereint Genomik (die Rolle der Gene), Proteomik (Proteine), Metabolomik (Zellaktivität) und Nutrigenomik (die Wechselwirkung von Genen und Ernährung). Diese Ansätze beginnen zu zeigen, wie die Ernährung weit über Kalorien und Vitamine hinaus mit dem Körper interagiert.
Nehmen wir zum Beispiel die mediterrane Ernährung (reich an Obst, Gemüse, Vollkornprodukten, Hülsenfrüchten, Nüssen, Olivenöl und Fisch, mit begrenztem Verzehr von rotem Fleisch und Süßigkeiten), von der bekannt ist, dass sie das Risiko für Herzerkrankungen senkt. Aber warum funktioniert sie? Ein Hinweis liegt in einem Molekül namens TMAO (Trimethylamin-N-Oxid), das entsteht, wenn Darmbakterien Verbindungen in rotem Fleisch und Eiern verstoffwechseln. Ein hoher TMAO-Spiegel erhöht das Risiko für Herzerkrankungen. Knoblauch enthält jedoch Substanzen, die dessen Produktion blockieren. Dies ist ein Beispiel dafür, wie die Ernährung das Gleichgewicht zwischen Gesundheit und Schaden beeinflussen kann.
Auch Darmbakterien spielen eine wichtige Rolle. Wenn Verbindungen den Dickdarm erreichen, wandeln Mikroben sie in neue Chemikalien um, die Entzündungen, das Immunsystem und den Stoffwechsel beeinflussen können. Beispielsweise wird Ellagsäure, die in verschiedenen Früchten und Nüssen vorkommt, von Darmbakterien in Urolithine umgewandelt. Dabei handelt es sich um eine Gruppe natürlicher Verbindungen, die dazu beitragen, unsere Mitochondrien (die Energiezentren des Körpers) gesund zu halten. Dies zeigt, wie komplex das Zusammenspiel der Chemikalien in Lebensmitteln ist. Eine Verbindung kann viele biologische Mechanismen beeinflussen, die wiederum viele andere beeinflussen können. Die Ernährung kann sogar Gene durch Epigenetik – Veränderungen der Genaktivität, die die DNA selbst nicht verändern – ein- oder ausschalten.
Die Geschichte liefert dafür eindrucksvolle Beispiele. So hatten Kinder von Müttern, die während des Zweiten Weltkriegs in den Niederlanden eine Hungersnot erlitten hatten, ein höheres Risiko, später im Leben an Herzerkrankungen, Typ-2-Diabetes und Schizophrenie zu erkranken. Jahrzehnte später fanden Wissenschaftler heraus, dass ihre Genaktivität durch das, was ihre Mütter während der Schwangerschaft gegessen – oder nicht gegessen – hatten, verändert worden war.
Kartierung des Lebensmitteluniversums
Projekte wie das Foodome Project versuchen nun, dieses verborgene chemische Universum zu katalogisieren. Mehr als 130.000 Moleküle wurden bereits aufgelistet, wobei Lebensmittelverbindungen mit menschlichen Proteinen, Darmmikroben und Krankheitsprozessen in Verbindung gebracht wurden. Das Ziel ist es, einen Atlas darüber zu erstellen, wie die Ernährung mit dem Körper interagiert, und genau zu bestimmen, welche Moleküle für die Gesundheit wirklich wichtig sind. Die Hoffnung ist, dass wir durch das Verständnis der dunklen Materie der Ernährung Fragen beantworten können, die die Ernährungswissenschaft seit langem beschäftigen. Warum wirken bestimmte Ernährungsweisen bei manchen Menschen, bei anderen aber nicht? Warum beugen Lebensmittel manchmal Krankheiten vor und fördern sie manchmal? Welche Lebensmittelmoleküle könnten für die Entwicklung neuer Medikamente oder neuer Lebensmittel genutzt werden?
Wir stehen noch ganz am Anfang. Aber die Botschaft ist klar: Die Lebensmittel auf unserem Teller bestehen nicht nur aus Kalorien und Nährstoffen, sondern aus einer riesigen chemischen Landschaft, die wir gerade erst zu erforschen beginnen. So wie die Kartierung der dunklen Materie im Kosmos unsere Sicht auf das Universum verändert, könnte die Entdeckung der dunklen Materie in der Ernährung unsere Ernährungsgewohnheiten, die Behandlung von Krankheiten und unser Verständnis von Gesundheit selbst verändern.