Upcycled coconut protein and its application in a plant-based milk alternative: Digestibility, nutrient bioaccessibility, and effect on gut barrier function
Diese Studie zeigt, dass aufgewertetes Kokosprotein-Konzentrat, wenn es strategisch mit Kichererbsenprotein gemischt wird, eine nachhaltige pflanzliche Milchalternative mit hoher Proteindigestibilität, komplementärer Nährstoffbioverfügbarkeit und der Fähigkeit zur Unterstützung oder Wiederherstellung der Darmbarrierefunktion, insbesondere unter Entzündungsbedingungen, schafft.
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Die Nahrung, die wir essen, ist mehr als nur Treibstoff; sie ist ein komplexes Gespräch zwischen dem, was wir konsumieren, und der Art und Weise, wie unser Körper darauf reagiert. Wenn wir Milch trinken oder proteinreiche Lebensmittel essen, fungiert unser Verdauungssystem als Torwächter, der große Moleküle in kleinere Stücke zerlegt, damit diese in den Blutkreislauf aufgenommen werden können. Jahrzehntelang konzentrierten sich Wissenschaftler darauf, wie gut pflanzliche Proteine abgebaut werden und ob sie die essenziellen Bausteine liefern, die unsere Muskeln und Organe benötigen. Eine neuere und ebenso wichtige Frage ist jedoch entstanden: Was passiert mit dem Darm selbst nach der Verdauung dieser Lebensmittel? Die Auskleidung des Darms ist eine empfindliche Barriere, die schädliche Substanzen draußen hält, während sie Nährstoffe hineinlässt. Wenn diese Barriere schwach oder entzündet ist, kann dies zu Gesundheitsproblemen führen. Forscher untersuchen nun, wie die winzigen Fragmente, die nach der Verdauung übrig bleiben – speziell aus pflanzlichen Proteinen –, tatsächlich dazu beitragen könnten, die Darmwand zu reparieren oder zu schützen, wodurch eine einfache Mahlzeit in einen potenziellen Schutzschild für unsere Darmgesundheit verwandelt wird.
In einer kürzlich durchgeführten Studie untersuchten Wissenschaftler der University of Reading und ihre internationalen Partner diese Idee, indem sie ein Lebensmittelabfallprodukt in ein neues Getränk verwandelten. Sie konzentrierten sich auf die Kokosnuss, speziell auf die wässrige Flüssigkeit, die nach der Extraktion von Öl aus dem Kokosfleisch übrig bleibt. Normalerweise wird diese Flüssigkeit, bekannt als Kokosmilch-Skim (Magermilch), als Abfall entsorgt. Die Forscher sammelten dieses Nebenprodukt und verarbeiteten es zu einem Proteinkonzentrat, einem Pulver, das reich an Kokosprotein ist. Sie mischten dieses Kokosprotein mit Kichererbsenprotein, einer gängigen Hülsenfrucht, um eine pflanzliche Milchalternative zu kreieren. Das Ziel war es zu sehen, ob die Kombination dieser beiden Quellen ein Getränk schaffen könnte, das nicht nur nahrhaft, sondern auch gut für den Darm ist. Sie testeten vier verschiedene Versionen: eine, die ausschließlich aus Kokosprotein bestand, eine, die ausschließlich aus Kichererbsenprotein bestand, und zwei Mischungen mit unterschiedlichen Verhältnissen der beiden.
Um zu verstehen, was im Körper geschieht, verließ sich das Team nicht auf bloßes Raten. Sie verwendeten eine hochdetaillierte Simulation des menschlichen Verdauungssystems, eine Standardmethode, die die Bedingungen des Mundes, des Magens und des Darms nachahmt. Sie unterzogen ihre vier Getränkerezepturen einer simulierten Verdauung unter Verwendung von Enzymen, die denen unserer körpereigenen Enzyme ähneln. Nachdem der Verdauungsprozess abgeschlossen war, analysierten sie die Flüssigkeit, um zu sehen, welche Nährstoffe freigesetzt wurden und wie leicht sie absorbiert werden konnten. Sie fanden heraus, dass das Kokosprotein außergewöhnlich reich an den meisten essenziellen Aminosäuren war – jenen spezifischen Arten von Proteinbausteinen, die der Körper nicht selbst herstellen kann. Das Kichererbsenprotein war zwar ebenfalls gut, wies jedoch geringere Mengen dieser spezifischen Aminosäuren auf. Als sie die beiden mischten, hingen die Ergebnisse vom Verhältnis ab. Eine Mischung aus gleichen Teilen Kokos- und Kichererbsenprotein behielt fast alle hohen Aminosäurewerte des reinen Kokosgetränks bei. Eine Mischung mit einem höheren Anteil an Kichererbsen verschob das Nährstoffprofil jedoch in Richtung des Kichererbsengetränks, verbesserte aber dennoch die Werte bestimmter Aminosäuren, die in Kichererbsen allein niedrig waren.
Die Studie untersuchte auch Mineralstoffe wie Eisen, Zink und Kalzium. Das Kokosprotein war eine bessere Quelle für Eisen und Kupfer, während das Kichererbsenprotein mehr Zink und Kalzium bot. Die gemischten Getränke lieferten eine Kombination dieser Mineralstoffe und zeigten, dass die Kombination der beiden Quellen ein ausgewogeneres Nährstoffprofil schaffen konnte als die Verwendung nur einer Quelle. Die Forscher merkten jedoch an, dass die Menge der für die Absorption verfügbaren Mineralstoffe davon abhing, wie die Proteine gemischt wurden, was darauf hindeutet, dass die Wechselwirkung zwischen den Zutaten im fertigen Getränk wichtiger ist als nur die bloße Addition der Zutaten auf einem Etikett.
Der vielleicht überraschendste Teil der Forschung betraf die Untersuchung, wie diese verdauten Getränke die Darmbarriere beeinflussten. Die Wissenschaftler nutzten ein Labormodell menschlicher Darmzellen, um zu sehen, ob die winzigen Proteinfragmente, die nach der Verdauung übrig blieben, die Zellen schädigen oder unterstützen würden. Zuerst testeten sie die Getränke an gesunden Zellen und fanden heraus, dass keines der sie schädigte. Tatsächlich stärkte das rein aus Kichererbsenprotein bestehende Getränk die Barriere und sorgte dafür, dass die Zellen enger zusammenhielten. Als sie einen Entzündungsstressor einführten, um einen Zustand eines „undichten Darms“ (Leaky Gut) zu simulieren, schnitt das Kichererbsengetränk erneut am besten ab, indem es den Zellen half, sich zu erholen und ihre schützende Barriere wieder aufzubauen. Die Mischung mit einem höheren Anteil an Kichererbsen zeigte ebenfalls eine gewisse Fähigkeit, die Zellen zu schützen, wenn auch nicht so stark wie die reine Kichererbsenversion. Das reine Kokosprotein zeigte in diesem spezifischen Test nicht das gleiche Maß an Schutz.
Die Forscher untersuchten auch die spezifischen Proteine, die als „Kleber“ fungieren und die Darmzellen zusammenhalten. Sie fanden heraus, dass das Kichererbsengetränk dazu beitrug, die Menge eines Schlüsselproteins namens ZO-1 zu erhöhen, das für die Aufrechterhaltung einer dichten Versiegelung zwischen den Zellen entscheidend ist. Dieser Anstieg des Kleberproteins entsprach der beobachteten Verbesserung der Barrierestärke. Darüber hinaus entdeckten sie, dass kleine Proteinstücke aus allen Getränken in der Lage waren, die Zellschicht zu durchqueren, also von der Oberseite zur Unterseite zu wandern, was darauf hindeutet, dass diese Verdauungsprodukte potenziell mit dem Körper über die Darmwand hinaus interagieren könnten.
Diese Arbeit zeigt, dass das Upcycling eines Lebensmittelnebenprodukts wie Kokos-Skim-Milch in eine Proteinzutat nicht nur ein Weg ist, Abfall zu reduzieren, sondern auch ein gangbarer Pfad zur Schaffung nahrhafter pflanzlicher Lebensmittel. Durch das Mischen dieses Kokosproteins mit Kichererbsenprotein schufen die Forscher ein Getränk, das eine komplementäre Mischung an Nährstoffen bietet. Während das Kokosprotein eine reiche Quelle an essenziellen Aminosäuren lieferte, fügte das Kichererbsenprotein einzigartige Vorteile für die Darmgesundheit hinzu, insbesondere bei der Aufrechterhaltung und Reparatur der Darmbarriere. Die Studie legt nahe, dass das beste ernährungsphysiologische Ergebnis vom spezifischen Verhältnis der Zutien abhängt, wobei eine 50-50-Mischung ein starkes Gleichgewicht der Aminosäuren bietet, während eine Mischung mit einem höheren Kichererbsenanteil einen besseren Schutz für den Darm bietet. Die Ergebnisse unterstreichen, dass die Zukunft der pflanzlichen Ernährung nicht nur darin liegt, tierische Produkte zu ersetzen, sondern darin, verschiedene pflanzliche Quellen sorgfältig zu kombinieren, um sowohl die Ernährung als auch die Gesundheit des Verdauungssystems zu maximieren.
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