angewandte und vertiefende Humanernährung

Geschmack, Befeuchtung, Wachstum, Heilung, Immunoglobuline

Verdauung beginnt durch Speichelamylase

1. Initialkaries

2. Dentinkaries (durchbricht Schmelz)

3. tiefer Zahnkaries

4. Karies im Zahnmark (Zugang zu Blutgefäßen)

Bakterien treten ein -> Myokartitis bis zur Sepsis

• Mundpflege, Speichel
• Nahrung Angebot für MO
• Kariogene MO
• Frequenz der Zuckeraufahme

• Magen, Dickdarm
• in Knochen, Zähnen
• Über Urin

3-4mg

Morbus Parkinson

Demenz

Schlaganfall

Schädel-Hirn-Verletzungen

Multiple Sklerose

• mechanische/muskuläre Einschränkungen
• neurologische/zerebrale Veränderungen
• Infektionen

Lungenentzündung (bei Aspiration)

• Mangel-/ Unterernährung
• Dehydratation
• soziale Folgen wenn man nicht gemeinsam essen kann

• Natriumfluo
• Aluminiumfluorid
• Calciumfluorid
• Zinnfluorid

• Darmmotilität
• Ionentransport (bei Sekretion, Absorption)
• Regulation gastrointestinaler Blutfluss

Auerbach Plexus

Meissner Plexus

(zwischen Ring und längsmuskulatur)

Kleinere Plexus

Im Darm und Zellen

Aus Tryptophan

-> zu Serotonin

-> zu Melatonin

Apetitzügler

Emotionsregler

Stress response

Addiction

Sexuality

Körpertemperatur

Gastric Sekretion

• serotonin
• melatonin
• acetyl -Coa
• Alanin
• NAD

• wenn wir essen riechen
• schmecken
• Sehen

1-4h

• im Magen und Nervenzellen
• -> Mastzellen,Epidermalzellen,ECL-Zellen

aus Histidin

• Stimulation Salzsäurebildung (Magen)
• Neurotransmitter (Gehirn)
• Vasodilator (Allergie, Immunsystem)

Belegzellen

->Wird durch ECL Zellen gesteuert

supranukleärer Schleim

• Motilität
• Barriere
• Abwehr (mukosales IS)
• Verdauung, Absorption
• "chemische " Verdauung

• Epithel
• Mukosa
• MOs

lockere

Stabile

oxidative Wirkung

-> Stress, Veränderung MO

Knochen (150mg)

Muskeln (350mg)

Makrophagen (500mg) -> für Enzymsysteme

Erythrozyten (2300) -> für Sauerstofftransport

Leber (200mg)

3 Wertig -> muss zu zweiwertigem Umgebaut werden

• in Zelle zu 3-wertigem -> an Ferritin gebunden -> reaktionsfreudig (hoch oxidativ)
• reaktive Sauerstoffspezies kann gebildet werden -> oxidativer Stress (Schädigung) -> Lipidperoxidation
• Transferrin an Rezeptor -> mit Eisen in Zelle -> niedrigerer pH Wert -> zu zweiwertigem --> weiter in Peripherie

• Endozytose über Transferrinrezeptor
• Ansäuerung im Endosom (durch STEAP3 zu Fe3)
• ausschleusung ins Cytosol (durch DMT1)
• Recycling von Rezeptor und Transferrin
• Exozytose von Transferrin
• Eisenstoffwechsel

• weiblich
• schnelles Wachtum
• geringe Energieaufnahme
• Regelmäßige Blutspende
• Schwangerschaft (fast alle Schwangeren Mangel)
• Vegetarier/Veganer
• Ausdauersport
• Medikamenteneinnahme

• Hämhaltige Enzyme: Guanylatzyklase, NO-Synthase, Cytochrome der Atmungskette, ...
• Nicht-Häm-haltige Enzyme: Mono- und Dioxygenasen

Liebig

• MCM-6 Gen (C/T-13910, G/A22018) für Laktosetoleranz
• MC4R (Melanocortinrezeptor 4) Einfluss auf Energiehaushalt
• MTHFR (C677 Alanin wird zu Valin) für Folatstoffwechsel













• Genom: DNA Sequenz auf einem Chromosomenset
• Transkriptom: kompletter Satz an mRNA
• Proteom: Proteinprodukte des Genom
• Metabolom: alle Stoffwechselprodukte

= alle charakteristischen Stoffwechselprodukte

Phänotyp kann vorausgesagt werden

hoher Aufwand zur Bestimmung (Kernsresonanzspektrometrie, Gas-/Flüssigkeitschromatographie)

--> Bestimmung aller Metaboliten in Abhängigkeit von extrinsischen und intrinsischen Faktoren

• angeboren/Kongenital: autosomal rezessiv (nur in Finnland bekannt), Gewichtsverlust, Azidose, wässriger Durfall (bei Babys)
• adulter Laktasemangel: normal --> Laktase sinkt , Blähungen, Krämpfe, Durchfall

• Promoter, Terminator, Operator
• lacZ: ß-Galactosidase (spaltet Laktose in Glucose und Galaktose)
• lacY: ß-Galactosidase Permease (Transportprotein, bringt Lactose in die Zelle)
• lac A: ß-Galactosidase Transacetylase (überträgt Acetylgruppe)

• Biopsie (invasiv, normalerweise nicht gemacht)
• Laktoseintoleranztest: (50g Laktose --> BZ sollte ansteigen)
• Toleranztest mit Ethanol: hemmt Umwandlung von Gal in Glu
• H2-Atemtest: Bakterien im Colon produzieren H2 im Color

• enzymatisch: GPX (Glutathiounperoxidase --> Selenabhängig), SOD (Superoxiddismutase --> Cu, Mn, Zink), Katalase (Eisen)
• nicht enzymatisch: Cu, Zn, Fe, Se, Carotinoide, Vitamin C/E, ...

mTOR1 (Metabolismus, Überleben), mTOR2 (Cytoskelett)

--> für Wachstum, Stress, Energiebilanz, Sauerstoff, AS

--> steuert Synthese von Makromolekülen, Autophagie, Energiestoffwechsel, Zellzyklus,

AKtiv: fördert Altern

Inaktiv: fördert positive Effekte von caloric Restriktion

• Hemmung von mTOR
• Sirtuin: Rolle bei Alterungsprozess und Stressresistenz, auch Energiehaushalt beteiligt
• Autophagie: erhöht durch CR, kaputte Zellen abgebaut, Zellgesundheit erhalten
• Telomerase Aktivität: erhöht durch CR, Schutzende von Chromosomen, Zellalterung verlangsamt,

+Empfehlungen einfacher erreicht, Vermeidung Unterversorgung, weniger Neuralrohrdefekte

-- High Consumer?, synthetische Folsäure kann toxisch wirken

analysiert direkten Einfluss von Nährstoffen auf die Genexpression

Reaktion auf Nähstoffe in Abhängigkeit von den Genen --> spezifische Ernährungsbedürfnisse anhand von SNPs untersucht

Gesamtheit aller Proteine, die an einem gewissen Zeitpunkt vorliegen, erforscht

= SNP (Single Nucleotid Polymorphism)

verschiedene Variationen unterschiedlicher Basenpaare (ein Nukleotid wird ausgetauscht)

• vielseitig
• entweder äußert sich nicht im Phänotyp
• oder gravierende Folgen (z.B. erhöhtes Risiko für spezielle Krebsarten)

Ernährung während SS hat großen Einfluss auf Kinder od. spätere Erwachsene (Hauptsächlich Unterernährung, Mangel)

je nach Zeitpunkt der fetalen Unterernährung erhöht sich Risiko für KHK; TYp2D, Dyslipidämie

meist nicht gleich nach Geburt erkennbar

Verknüpft Baker Theorie mit Epigenetik

Fötus adaptiert sich an eingeschränkte Ernährung während der SS

--> Verändert Physiologie --> abweichende Struktur/Funktion bei Erwachsenen

3 Nukleotide bilden ein Codon --> es gibt 4 Basenpaare

4*4*4 = 64

dicidiert durch 3--> 20/21 AS

= Methylentetrahydrofolat - Reduktase

MTHF bei vStoffwechselvorgängen --> Homocystein zu Methionin

bei SNP wird die Funktion verändert --> zu wenig Homocystein zu Methionin --> erhöhter Homocysteinspiegel

--> Thrombose, KHK, Krebs, Neuralrohrdefekt

• 28 gene mit Adipositas assoziiert--> geringe Relevanz
• 95% der Lebensstil verantwortlich
• Kandidatengene: FTO für 0,5% von Übergewicht verantwortlich

genetische Variationen angesehen-->mit verschiedenen Empfängertypen assoziiert --> SNP Muster verglichen

Teil der transkiptionellen Kontrolle bei der Regulation der Genexpression

--> bestimmt welches Gen ab-/angeschalten wird

--> Veränderung auf DNA-Ebene OHNE Nukleotid Sequenz zu ändern

• 1. Transkriptionskontrolle
• 2. RNA Prozesskontrolle
• 3. RNA Transport und Lokalisationskontrolle
• 4. Transnationale Kontrolle
• 5. mRNA degradation Kontrolle
• 6. Proteinaktivitätskontrolle

• Methylierung
• Histonmodifikation (durch Acetylierung, Methylierung, Phosphorylierung
• X-Chromosom Inaktivierung
• genomische Prägung

• EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition) --> 500000 Probanden, 10 EU Länder
• Nurses Health Study: Lebens-, Ernährungsgewohnheiten bei Krankenschwestern

• 1. unverarbeitet: Milch, Eier, Kartoffeln, ...
• 2. Verarbeitete Zutaten: Salz, Butter, Öl
• 3. Verarbeitete LM: Käse, Linsen aus der Dose
• 4. Hochverarbeitet: Convenience Produkte

unzureichende Nährstoffzufuhr kann den Stoffwechsel des Kindes verändern

• Folsäure
• erhöhter Bedarf B Vitamine
• Vitamin A,C,E
• Eisen
• Zink
• Jod
• Phosphor
• Magnesium

• VK-Variante bevorzugen
• Gesundheitsfördernde pflanzliche Fette
• 5 am Tag präzisiert
• Fleischmenge präzisiert (300-600g/W)

• fettarmen Produkte bei Milchprodukten
• zu viele gesättigt FS erhöhen Krankheitsrisiko
• Eier in Maßen
• wenig Fett
• reichlich Getreide und Kartoffeln

• Folsäure
• B12
• Colin
• Bettin

• Pettenkofer (Nachweis Gallensäure, Stoffwechselberechnung)
• Atwater (Respirationskoeffizient)
• Voit (Stickstoff im Harn, Voitsches Kostmaß)
• Liebig (Fleischextrakt)
• Rubens (Ernährungsphysiologie; EW-Minimum)

12 mg Äquivalent/d

das meiste in fett Gespeichert, in der Leber für Versorgung des Körpers

NADPH + H + 2O2 --> NADP + 2O2

= Ein maß Ernährungsmuster im Vergleich zu den Empfehlungen zu erfassen

• Bestimmung der zu betrachtenden LM Gruppen
• Bestimmung der Menge jedes relevanten Bestandteils der LM-Gruppe
• Verhältnisse ableiten und Bewertung jeder HEI- Komponente anhand entsprechender Standards

• im Zytosol (Cytosolisches Enzym)
• bildet Acetaldehyd
• Co-Faktor NAD
• mehrere Isoformen (5)

• 1. Alkohol im Zytosol mit Alkoholdehydrogenase --> NADH reboxidiert zu NAD in Atmungskette der Mitochondrien --> Acetaldehyd im Mitochondrium mit Aldehyddehydrogenase zu Acetat --> Acetat zu Acetyl -CoA (Gluconeogenese, AS, FS, TCA, Krebs, Ketone, Cholesterin) --> auch Acetaldehyd schädlich
• 2. Alkohol im ER mit CAP2E1 zu Acetaldehyd (NADPH zu NADP) danach gleich Häm Eisen Als Co-Faktor --> ROS entstehen, erhöhte Lipidperoxidation, DNA Schäden, Krebs

• Superoxid O2
• Hydrogenperoxid H2O2
• Hydroxylradikal HO

0,1g/kgKG/h

--> 7g/h

Desaturase

• Chromanolring + hydrophobe isoprenoide Seitenkette (alpha-Tocopherol am stärksten)
• wirkt als Antioxidans --> wird selbst zum Radikal und durch Vitamin C entschärft
• Kinase --> Phosphorylierung, Phosphatase De-Phosphorylierung
• Proteinkinase C (PKC) durch alpha-Tocopherol gesenkt

in Lipoprotein (Mizellen) in Plasma transportiert --> intestinale Absorption --> in Chylomikronen --> in die Lymphe --> systemic Circulation --> in Leber (ein Teil aber auch extrahepatisch) --> in VLDL

• Ergocalciferol in Pflanzen unter UVB --> D2
• 7-Dehydrocholesterol--> Cholecalciferol in Tieren unter UVB zu PreD3 und D3
• unterläuft 2 Hydroxylierungen (in Leber und Niere)
• metabolisch aktiv
• wichtig für Ca-Absorption, Knochen, Immunsystem, Krebs

• Körperoberfläche, die exponiert wird
• Alter und Pigmentierung der Haut
• Zeit der Exposition
• Strahlungsintensität und Winkel der Sonne
• Leber und Nierenerkrankungen

nicht genomisch

erhöhte MAP-Kinase bzw. PKB bzw. Ca-/Cl-Kanäle

• Vitamin D3 bzw. 25(OH)D3
• Bindung an Rezeptoren an Zielorgangen löst zwei unterschiedliche Wirkungen aus
• genomisch(langsam) und nicht genomisch (rapid)

Carotin --> in Retinal Umwandlung im Dünndarm

Retinal --> Reduktion zu all Trans Retinol

-

Retinylester über Lipase aufgenommen

Retinol und Carotinoide direkt an zellulär retinolbindendes Protein (CRBP) gebunden

--> Aus Interstinum mit Chylomikronen über Lymphatisches System

--> Hauptspeicher in der Leber in den Sternzellen als Reinylester

Retinol im Blut mit RBP (retinolbindendes Protein)

--> Beteiligung von TTR (Transthyretin)

Afrika (Südafrika)

• Stillförderung (Muttermilch Vit. A reich)
• Supplementierung (hochdosiertes Retinol)
• Anreicherung LM
• Steigerung der Obst/Gemüse Diversität

Retinoldehydrogenase

15,15` Dioxygenase

ß-Carotin durch 15,15`-Dioxygenase zu Retinol

--> durch Retinoldehydrogenase weiter zu Retinol (umkehrbar)

Überbegriff für 2 methyl-1,4- Naphthochinon

-->Menachinon (K2-tierisch)

-->Phyllochinon (K1-pflanzlich)

• Durch Mizellen aufgenommen (weil Fettlöslich)
• an Chylomikronen gebunden und transportiert
• mit VLDL in Peripherie

• Vitamin K-Hydrochinon mit O2 zu K-Alkoxid
• K-Alkoxid unter Vitamin K Oxireduktase zu K-Epoxid und Vit K Chinon
• Funktion rückgängig mit Epoxid-Reduktase
• bei K-ALkoxid OH- weg für Funktion Glutamylrest --> Carbanion --> y-Carboxyl-glutamylrest

• Gamma CArboxylierung von Glutamylresten
• Hepatische Carboxylierung von y-Glutamylresten
• Wichtig für Osteocalcin (Co-Faktor für y-Glutamylcarboxylase)
• Antihämorrhagisch (Blutgerinnung)
• Mangel --> unzureichende Synthese y-Carboxylglutamathaltige Gerinnungsfaktoren

• Calcium
• Vit. K, D, A

Pharmaka: eine Substanz isoliert, hohe Dosen

NM: mehrere Substanzen, geringe Dosen

• im Dünndarm (para-/transzellulär durch tight junctions direkt ins Blut
• im Dickdarm (para-/transzellulär mit Transporter --> TRP-M6/7)
• Über NA-K-ATPase oder CNN M4 ins Blut

Enzymfunktion Hexokinase Einfluss auf Glucose

Mangel--> erhöhte Glucose Homöstase, tägliche hochdosierte Magnesiumaufnahme --> Insulinsensitvität verbessert und Blutzuckerspiegel gesenkt

• Enterozyten
• Parethzellen
• Becherzellen

"second Brain"

beeinflusst Darmmotilität, Ionentransport, Regulation des Gastrointestinalen Blutflusses

Plexus myentericus (Auerbach), Plexus Submucosis (Meissner), kleinere Plexi

GLUT 5

85% verstoffwechselt

• Selenit-NA-Symporter --> nimmt Cystein und Methionin auf, die Selen eingebaut haben
• Selenat -NA-Symporter --> nimmt Selenat auf
• Selenat-Anionen-Antiporter --> nimmt Selenat auf
• Na- gekoppelter AS-Transporter --> nimmt Selenat auf (auch über passive Diffusion)

• erhöhte Knusprigkeit
• Weißfärbung
• besseres Mundgefühl
• weniger Wasserbindung
• verändert Geschmack des Produktes nicht

• 1. Tunica Mucosa: Zotten (Dünndarm)+ Krypten
• 2. Tela Submucosa: Meißner Plexus
• 3. Tunica Muscularis: Ring-/Längsmuskelschicht, Auerbach Plexus
• 4. Tunica Serosa: Blutgefäße

• Magengrübchen (Foveolae gastricae)
• Belegzellen reich an Mitochondrien (Sezernierung HCL braucht viel Energie
• Histamin wichtig bei Freisetzung der Salzsäure

• Histamin
• Gastrin
• Somastatin
• Nervus Vagus

Serotonin

Serotonin --> Kynurenin

• NAD
• Alanin
• Acetyl CoA













(Tryptophan --> Kynurenin--> Acetyl-CoA, CO2, Alanin, NAD)

• Mastzellen
• Epidermalzellen
• ECL-Zellen im Magen
• Nervenzellen aus Histidin

• Stimulation HCL-Bildung
• Neurotransmitter
• Vasodilator

• Selektionsbias: vergleiche von 2 Gruppen --> unterschiedliche Determinanten
• Informationsbias: Messungen, Erhebungen unterschiedlich
• Confounding: wenn zwei Faktoren korrelieren

• Harris-Benedict
• Mufflin

Inzidenz der Exponierten/Inzidenz der nicht-Exponierten

Expositionsquote der Erkrankten /Expositionsquote der Gesunden

Hazard: Risiko, zu genau einem Zeitpunkt ein Ergebnis zu erleiden (momentane Sterberate)

Hazard Ratio: beim Vergleich zweier Gruppen --> wenn >1 dann Risiko größer

linke seite weil da noch mehr Patienten vorhanden

minimum eines Nährstoffs um Mangelerscheinungen vorzubeugen

um klinisch nachweisbare Funktionsstörungen zu vermeiden und normales Wachstum zu ermöglichen

Menge die zugeführt werden muss um Körperreserven zu gewährleisten

• Art der Ergebnisauswertung bei kontrollierten Studien
• alle Teilnehmer werd miteinbezogen auch wenn sie aus der Studie ausgeschieden sind

Ligand für Kernrezeptoren, die als Transkriptionsfaktor agieren (RAR, RXR-Rezeptoren) --> wichtig für Zellproliferation, -differenzierung

ist in den Stäbchen der Netzhaut gebunden -> löst Signalkaskade aus -> Anregung Sehnerv

Metabolische Abnormalitäten müssen auftreten

• Übergewicht
• Bluthochdruck
• HDL zu niedrig
• Triglyceride
• Glucose 












--> 2 müssen auftreten

GI * verzeherte KH/100

--> mehr Aussagekraft als GI

• <10% über Atem, schwitzen, Urin (ohne Verstoffwechslung)
• 90% über Oxidation -> das meiste in der Leber

• Hilft bei Mortalitätsbestimmung (große Kohorten, kleine Interventionen)
• Internationaler Vergleich
• manchmal aussagekräftiger als Makro-/Mikronanalyse

Für Probenbeschriftung -> es darf kein Name stehen, mit Unterlagen muss nachvollziehbar sein, was drin war

• Vollkorn
• rotes/versrbeitetes Fleisch
• Sugar sweetened drinks
• dietary fibre

10 Punkte

• mind. 2 Studientypen
• Mind. 2 Kohorten
• keine Heterogenität
• gute Studienqualität
• nachvollziehbare Dosis-/Wirkingsbeziehung
• experimentell gestützt
• plausible biochemische Wirkung

• Gluc: Operon OFF -> CAP bindet nicht
• Lac: ON -> CAP gebunden, Repressor nicht
• Gluc+Lac: OFF -> cAMP sinkt, Repressor gebunden, CAP nicht gebunden
• keines: OFF -> Repressor gebunden

"Promoter Region" der DNA entscheidet, ob es zur RNA wird oder nicht

• Promotoren aktiviert, Bindung an Transkuptionsstoffe (GATA)
• Aktivität Promoter hängt von Enhancer und Silencer ab 


• ROS: keine ungepaarten Elektronen-> wollen Energie abgeben
• Radikale: ungepaarte Elektronen im äußersten Orbital -> sehr reaktiv

• Hunger bei Fasten nur am Anfang, CR immer Hunger
• bei Fasten mehr Energie als bei CR
• Fasten weniger Muskelverlust als bei CR

2-5g

• Synthese Nukleotide
• Synthese Glykoproteine

• Form des programmierten Zelltod
• Akkumulation von Lipidperoxiden
• Eisen reagiert mit H2O2->Lipidperoxidation ->Anreicherung --> Zelltod

• Endstücke:Isotonen Primäspeichel
• In Streifenstückrn zu hypotonem Sekundärspeichel

Proteine werden selektiert, in-/aktiviert

welche mRNA im Cytoplasma werden von den Ribosomen übersetzt

welche mRNAs werden ins Cytosol gebracht und wohin im Cytosol

Stabilität der mRNA im CYtoplasma getestet

2 Kopien von Genen erstellt (jeweils eine von Mutter/VAter) --> eine wird deaktiviert

Energiegewinnungsprozess Mitochondrien (innere Mitochondrienmembran)

--> es werden Sauerstoff und Wasserstoff umgewandelt

Hydroxyradikal

30% Fett bei PAL von 1,4 (bei Frauen 65g)

35% bei PAL von 1,7 (bei Frauen 95g)

< 300mg Cholesterin

Transfett < 1%

langkettige gesättigte FS 7-10%

mehrfach ungesättigte 7-10%

5:1

Desaturasen sind eher langsam --> Delta-6-Desaturase ist der Schrittmacher bei Verlängerung--> verarbeiten am liebsten Linolensäure (deswegen mehr Linolsäure)

--> Ziel: Gleichgewicht der Wirkung soll aufrecht erhalten werden

<10% der Energieaufnahme (Zucker, Honig, ....)

conditional recommendation < 5% wegen Karies

• überzeugend
• wahrscheinlich
• möglich
• unzureichend

Enzym DNMT3 lagert Methylgruppe an DNA -> Enzym blockiert -> höhere Entwicklung der Larven

Ferrinreduktase reduziert 3-wertiges Eisen --> mit DMT1 od. HCP1 in Darmzelle -> in Ferritin gespeichert od. durch Ferroportin an Blut (durch Hecidin gehemmt)

LDL, HDL, VLD

--> in allen Transportmöglichkeiten

• Neu-/Frühgeborene
• Raucher
• gewisse Arzneimittel
• Vit. E Malabsorption

-->Anhäufung von Oxidationsprodukten in der Erythrozytenmembran, Lipidperoxidation, Funktionsstörung Skelettmuskulatur, euromuskuläre Ausfälle

Wie wirkt sich das Essen auf den Menschen aus?

• Menge
• Lebensmittel
• Inhaltsstoffe
• Dosis-Wikrungsbeziehung

Interaktion zw. Menschen und seiner Besiedlung

--> Welche Wege vom NM durchlaufen

--> Absorption, Verteilung, Ausscheidung,...

--> Welche unterschiede in Alter, Geschlecht

Nährstoffe sollten über Nahrung und nicht über Supplemente aufgenommen werden

POMC

--> Einfluss auf Homöostase --> Mutation kann zu Adipositas führen, kein Hunger/Sättigung

• intrazellulärer Rezeptor
• Kalorienrestriktion beeinflusst ihn
• Expression von Proteinen
• wirkt auf Insulin, Metabolismus, Inflammation

• Konzentration
• Blutflussmenge
• Getränkeart
• Essen (Menge im Magen)
• Irritant properties of Alcohol (Mucus im Darm angegriffen, regeneriert sich schnell)

• Bindung an Rezeptoren --> Genregulation
• Calcium Homöostase
• Immunsystem
• Gehirngesundheit
• Hormonproduktion
• Zellerneuerung
• Haut, Herz, Muskeln

• Mechanismen auf Basis der Genexpression im Immunsystem herunterreguliert (GI)
• Energiestoffwechsel (Fett, Glucose, ...) hinaufreguliert