Grillenmehlstoffwechsel beim Menschen (InsectGEP)

Insekten werden seit vielen Jahren in ostasiatischen und afrikanischen Populationen als Proteinquelle verwendet, und in jüngerer Zeit wächst das Interesse an dieser potenziellen Proteinquelle in westlichen Ländern aufgrund der oben genannten Probleme und des gestiegenen Bewusstseins für Tierschutzaspekte in der Nahrung Kette. Bisher gibt es jedoch keine eindeutigen Beweise dafür, dass aus Insekten gewonnenes Protein die gleichen ernährungsphysiologischen Eigenschaften hat wie sein tierisches Gegenstück. Auch wenn die Nährstoffzusammensetzung von Insekten ähnlich oder manchmal sogar besser sein kann, um eine gesunde Ernährung zu unterstützen, könnten bestimmte Eigenschaften der Insekten (wie das Chitin in ihrem Exoskelett) nachteilige Auswirkungen auf ihre Bioverfügbarkeit haben. Die Magenentleerung (GE) beschreibt den Prozess der Verdauung und Aufnahme von Nahrungsmitteln durch die kontrollierte Abgabe vom Magen in den Zwölffingerdarm (1.). Im Bereich der Ernährung ist GE wichtig, da eine langsamere GE-Rate zu einem geringeren postprandialen Anstieg der Makronährstoffe und folglich zu einer geringeren postprandialen Belastung ihrer Clearance führen kann. Bisher ist bekannt, dass bestimmte Lebensmitteleigenschaften wie Volumen, Kalorien und Viskosität sowie physiologische Faktoren wie Alter und Geschlecht die Magenentleerungsrate beeinflussen können (1.). Allerdings ist die Wechselwirkung zwischen der menschlichen Physiologie und verschiedenen Nahrungsmitteln im Magen weitgehend unbekannt.

Eine langsamere GE-Rate ist besonders wichtig im Hinblick auf die postprandialen Triacylglycerinkonzentrationen im Plasma, da eine beeinträchtigte Clearance mit Entzündungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen zusammenhängt. Die Abschwächung des postprandialen Blutzuckeranstiegs ist seit langem ein Ziel für eine verbesserte Stoffwechselgesundheit. Wie bereits erwähnt, können kleine Unterschiede in der GE einen großen Einfluss auf die postprandiale Glykämie im Gesundheitszustand und auf Typ-2-Diabetes haben (2.). Darüber hinaus geht eine verlangsamte Magenentleerung durch bestimmte Nahrungsmittel mit einem verzögerten Wiederauftreten des Hungergefühls einher und kann das Sättigungsgefühl beeinflussen.

Der 13C-Oktansäure-Atemtest ist ein relativ kostengünstiger, nicht-invasiver und einfacher Test zur Messung von GE. Der Test erfolgt durch die Einnahme einer kontrollierten Mahlzeit, die das kommerziell erhältliche, ungefährliche stabile Isotop 13C in einer kurzkettigen Fettsäure (C8) enthält, und den anschließenden Nachweis des 13C-markierten CO2 im Atem (3.).

Die durch den Atemtest generierten Daten werden üblicherweise mit einem Ein-Kompartiment-Modell basierend auf Ghoos et al. (1993) (4.) analysiert, um Parameter wie Halbwertszeit und Verzögerungszeit zu generieren. Fortgeschrittenere semimechanistische Modelle werden in der Pharmakokinetik verwendet und könnten auf den Atemtest angewendet werden.