Hitzewellen und Gesundheit: Kann Eiscreme als wirksamer Träger für Probiotika dienen?

Mit steigenden Sommertemperaturen und Hitzewellen, die zunehmend zu einem vertrauten Bestandteil der warmen Jahreszeit werden, hat es oberste Priorität, sich angenehm abzukühlen. Traditionell als erfrischende Leckerei genossen, rückt Eiscreme nun auch aufgrund einer weiteren möglichen Funktion in den Fokus: als Träger zur Aufnahme von Probiotika in den menschlichen Körper.

Eine aktuelle Studie untersuchte die Auswirkungen von Probiotika, aus Passionsfruchtschalen gewonnenem Pektin (PFPEP) sowie synbiotischem Eis (PFPEP und Probiotika) auf das Überleben probiotischer Bakterien, die Zusammensetzung der Mikrobiota und die Produktion von Stoffwechselprodukten. Ein Synbiotikum ist die Kombination eines probiotischen Organismus mit spezifischen Substraten, die das Wachstum dieses Organismus fördern.

PFPEP hat sich als potenziell wirksamer präbiotischer Inhaltsstoff in Milchprodukten erwiesen und kann sowohl die Zusammensetzung der Darmmikrobiota beeinflussen als auch die Produktion kurzkettiger Fettsäuren (SCFAs) steigern. Für diese Studie wurden die probiotischen Stämme Lactobacillus acidophilus DSM20079, L. rhamnosus GG und Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 ausgewählt. Sie wurden jeweils separat in einer Whitley anaeroben Arbeitsstation über 16 Stunden unter einer Atmosphäre aus 80 % (v/v) N₂, 10 % (v/v) CO₂ und 10 % H₂ kultiviert. Es wurden vier Eissorten hergestellt – dabei handelte es sich um Kontroll-Eis (ohne PFPEP oder Probiotika), probiotisches Eis, präbiotisches Eis (mit PFPEP) und Eis mit PFPEP und Probiotika. Sofern zutreffend, wurde jede probiotische Mischung in einer Endkonzentration von 8 log₁₀ KBE/ml Eiscreme zugesetzt. Mithilfe geeigneter Materialien wurde ein in-vitro-Verdauungssystem geschaffen, das den menschlichen Verdauungsprozess simulierte. Nach Abschluss der in-vitro-Verdauung wurde die Lebensfähigkeit der Probiotika mithilfe von Ausplattierungsmethoden bestimmt, wobei die Platten anschließend unter anaeroben Bedingungen inkubiert wurden. Sowohl bei der probiotischen als auch bei der synbiotischen Behandlung wurde eine deutliche Verringerung der lebensfähigen Zellzahlen festgestellt. Dies verdeutlicht den Einfluss des sauren pH-Werts und der Gallensalze auf das Überleben der Bakterien. Die synbiotische Eiscreme wies mit 8,23 ± 0,02 log₁₀ KBE/ml eine signifikant höhere Lebensfähigkeit auf als die probiotische Eiscreme mit 8,01 ± 0,01 log₁₀ KBE/ml. Dies deutet darauf hin, dass die Zugabe von PFPEP einen mikroverkapselungsähnlichen Schutzeffekt haben könnte, der die Lebensfähigkeit der Probiotika unterstützt und gleichzeitig ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber den Belastungen während der Verdauung erhöht.

Zur Untersuchung der Auswirkungen der verschiedenen Eiscremeformulierungen wurden unabhängige Fermentationen mit Stuhlproben durchgeführt. Die von gesunden Freiwilligen gewonnenen Stuhlproben wurden homogenisiert und zur Inokulation von Röhrchen mit einem kohlenhydratfreien Basalmedium verwendet. Diese wurden unter anaeroben Bedingungen inkubiert und anschließend zu verschiedenen Zeitpunkten analysiert. In Bezug auf den pH-Wert wurde in allen Stuhlkulturen ein signifikanter Rückgang beobachtet: Innerhalb der ersten fünf Stunden der Fermentation sank der pH-Wert von 6,3 auf 4,6. Dieser schnelle Rückgang deutet darauf hin, dass eine aktive mikrobielle Fermentation und die Produktion organischer Säuren stattgefunden haben. Unabhängig von der jeweiligen Eiscremeformulierung war die Ansäuerung bei allen Behandlungen vergleichbar. Die präbiotische Eiscreme wies im Vergleich zu den anderen Formulierungen einen niedrigeren pH-Wert auf. Dies ist wahrscheinlich auf das enthaltene Pektin und dessen Einfluss auf eine leichte Ansäuerung während der Fermentation zurückzuführen. Obwohl die synbiotische Eiscreme dieselbe Pektinkonzentration enthielt, blieb ihr pH-Wert höher. Dies könnte durch metabolische Wechselwirkungen zwischen den Probiotika und der Darmmikrobiota erklärt werden.

Auch die Zusammensetzung der Stuhlkulturen wurde untersucht. Die Ausgangszusammensetzung der Stuhlproben zeigte, dass Fusobacterium, Escherichia-Shigella und Bacteroides die am häufigsten vorkommenden Bakteriengruppen waren. Die probiotische und die synbiotische Eiscreme führten zu einer signifikant höheren Menge an Lacticaseibacillus und B. animalis. Während der Fermentation wurde in allen Stuhlkulturen eine signifikante Abnahme der Alpha-Diversität beobachtet. Dies deutet darauf hin, dass die Zugabe der verschiedenen Eiscremeformulierungen sowohl die Vielfalt als auch die Zusammensetzung der Mikrobiota beeinflusste. Alle Eiscremeformulierungen reduzierten die Häufigkeit von Escherichia-Shigella, Fusobacterium und Dorea.

Die SCFAs wurden mittels Gaschromatographie analysiert, um Verbindungen wie Acetat, Propionat und Butyrat in den Überständen der Stuhlkulturen zu quantifizieren. Die Konzentrationen von Acetat, Propionat und den gesamten kurzkettigen Fettsäuren stiegen während der Fermentation bei allen Eiscremeformulierungen signifikant an. Dies deutet darauf hin, dass die mikrobielle Gemeinschaft der Stuhlproben während der Fermentation metabolisch aktiv blieb. Die Fähigkeit, die Produktion von SCFAs zu beeinflussen, kann für die menschliche Gesundheit von Vorteil sein, beispielsweise im Zusammenhang mit der Regulation des Blutdrucks sowie dem Glukose- und Fettstoffwechsel. Sie hängt jedoch von der Verfügbarkeit fermentierbarer Substrate und der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft ab.

Die erfolgreiche Aufnahme von Probiotika in den Körper ist von entscheidender Bedeutung. Mithilfe eines simulierten gastrointestinalen Verdauungsmodells zeigt diese Studie, dass Eiscreme ein wirksames Trägermedium für Probiotika wie L. acidophilus DSM20079, L. rhamnosus GG und B. animalis subsp. lactis BB-12 sein kann – sowohl bei alleiniger Anwendung als auch in Kombination mit einem Präbiotikum. Die verschiedenen Eiscremeformulierungen förderten nützliche Bakteriengruppen und reduzierten gleichzeitig potenziell krankheitserregende Bakterien. Ein entscheidender Faktor dieser Studie war möglicherweise PFPEP. Die vielversprechenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass es ein potenzieller funktioneller Inhaltsstoff für die Entwicklung zukünftiger Milchprodukte sein könnte.

Verfasst von Kirsty McTear, Mikrobiologin bei DWS

Alle Informationen basieren auf:

Pimisa R, Arboleya S, Rey-Mariño A, Hwanhlem N, Gueimonde M. In vitro simulated digestion and fermentation of synbiotic ice-cream supplemented with passion fruit peel–extracted pectin and probiotic strains: effects on probiotic viability, microbiota composition, and metabolic activity. Food Research International . 2026 June 29;242.

Häufig gestellte Fragen:

Was ist der Unterschied zwischen einem Probiotikum und einem Präbiotikum?

Probiotika sind lebende Mikroorganismen, die – abhängig von der aufgenommenen Menge – eine positive Wirkung auf den Wirt haben können. Ein Beispiel hierfür sind Joghurtdrinks, die Lactobacillus casei enthalten. Präbiotika hingegen sind nicht verdauliche Substrate, die von bestimmten Mikroorganismen genutzt werden können. Ein Beispiel sind Fructooligosaccharide. Vereinfacht ausgedrückt können Präbiotika als „Nahrung“ für Probiotika betrachtet werden.

Was sind kurzkettige Fettsäuren (SCFAs)?

Kurzkettige Fettsäuren sind Stoffwechselprodukte, die bei der mikrobiellen Fermentation entstehen, insbesondere im Darm. Beispiele für SCFAs sind Acetat, Butyrat und Propionat.

Warum ist ein geeignetes Trägermedium für die Aufnahme von Probiotika in den Körper notwendig?

Damit Probiotika den Darm möglichst lebend erreichen, benötigen sie ein geeignetes Trägermedium, das sie vor den anspruchsvollen Bedingungen im Verdauungstrakt schützt. Der niedrige pH-Wert der Magensäure sowie Gallensalze und Verdauungsenzyme können die Bakterien in probiotischen Produkten schädigen oder sogar abtöten. Ohne einen schützenden Träger würden daher möglicherweise deutlich weniger lebensfähige Bakterien den Darm erreichen.