Phytosterine: Backgrounder

Was sind Phytosterine?

Phytosterine werden auch als Pflanzensterine bezeichnet. Sie gehören zu den sekundären Pflanzenstoffen, haben also keinen Nährstoffcharakter im engeren Sinne. In der Pflanze erfüllen sie ähnliche Funktionen wie das Cholesterin in tierischen Zellen. Sie sind also zum Beispiel essentieller Bestandteil pflanzlicher Zellmembranen. Auch chemisch gesehen ähneln sie dem Cholesterin. Sie bestehen aus einem C28- oder C29-Kohlenstoffgerüst und unterscheiden sich vom Cholesterin durch zusätzliche Methyl- oder Ethylseitengruppen. Mittlerweile wurden über 40 Phytosterine identifiziert. Die am häufigsten vorkommenden Phytosterine sind β-Sitosterin (65 % aller Nahrungs-Phytosterine) sowie Stigmasterin und Campesterin. Phytostanole sind gesättigte Formen der Phytosterine und haben eine vergleichbare Wirkung. Der Begriff Phytosterine wird daher oftmals als Oberbegriff für beide Formen gebraucht¹.

Struktur der Sterine im Vergleich

Phytosterine und -stanole kommen vor allem in fettreichen Pflanzenteilen vor. Fettarme Pflanzen wie Gemüse oder Obst enthalten hingegen geringere Mengen davon. Besonders reichhaltig sind Sonnenblumenkerne, Weizenkeime, Sesamsaaten und Sojabohnen sowie deren Öle. Die tägliche Zufuhr an Phytosterinen beträgt bei normaler Ernährung 160 bis
360 mg pro Tag. Von dieser Menge werden 5 bis 10 % resorbiert¹.

Wie wirken Phytosterine?

Der cholesterinsenkende Effekt der Phytosterine ist seit 1950 bekannt. Es gilt als erwiesen, dass ihre cholesterinsenkende Wirkung auf einer Hemmung der Absorption von endogenem und exogenem Cholesterin basiert. Der genaue Wirkmechanismus ist allerdings noch nicht vollständig geklärt. Angenommen wird, dass die Phytosterine im Darm mit dem Cholesterin um dessen Transporter konkurrieren.

Dies geschieht, indem sie kompetitiv den Einbau von Cholesterin in die Mizellen verhindern²,³. Für Cholesterin und die strukturell ähnlichen Phytosterine wurde mit NPC1 L1 (Niemann-Pick-C1-like-1-Protein) ein Eiweißkörper identifiziert, der an deren spezifischen Aufnahme in den Enterozyten beteiligt ist. Es wird angenommen, dass dabei die Resorption von Cholesterin über eine Blockierung des Transporters durch Phytosterine gehemmt wird. Ein Großteil der aufgenommenen pflanzlichen Sterine wird durch zwei ABC-Transporter (ABC-G5/G8) wieder in das Darmlumen zurückgepumpt und gelangt nicht ins Blut⁴. Ein weiterer vermuteter Wirkmechanismus ist die Bildung von Verbindungen aus Phytosterinen und Cholesterin im Darmlumen, die nicht resorbierbar sind und mit dem Stuhl ausgeschieden werden³,⁵. Denkbar wäre außerdem eine Erhöhung der Aktivität bestimmter Transportproteine, die für eine transmembranäre Exkretion von Cholesterin und Phytosterinen verantwortlich sind⁶.

Durch all diese Prozesse wird zum einen die Aufnahme exogen zugeführten Cholesterins vermindert. Gleichzeitig kommt es aber auch zu einer Einschränkung der Rückresorption des im Rahmen des enterohepatischen Kreislaufs über die Galle in den Darm abgegebenen endogenen Cholesterins.

Wirkmechanismus Phytosterine

Auf diese Weise ist eine Verminderung der Cholesterinaufnahme um bis zu 50 % möglich¹. Diese verminderte (Rück-)Resorption kann nur unvollständig durch eine erhöhte endogene Cholesterinsynthese ausgeglichen werden. Die Konsequenz ist daher ein sinkender Cholesterinspiegel¹. Die Entleerung des hepatischen Cholestesterin-Pools führt außerdem zu einer vermehrten Expression von LDL-Rezeptoren in der Leber.

Auf diese Weise kommt es zu einer verstärkten Aufnahme von LDL durch die Leber⁷. Das Resultat ist eine Reduktion der LDL-Cholesterin-Spiegel im Blut.

Da Phytosterine schlecht wasserlöslich sind, wurden sie zunächst in Margarine oder Ölen angereichert. Erst durch die Veresterung der Phytosterinmoleküle gelang es, sie wasserlöslich zu machen. Damit war auch eine Anreicherung in fettarmen und damit kalorienärmeren Produkten möglich. Die Esterbindung wird im Darm gespalten, wodurch die Sterine freigesetzt werden.

Wie ist die Evidenzlage für Phytosterine bei Hypercholesterinämie?

Der cholesterinsenkende Effekt von Phytosterinen wurde in vielen Studien unter verschiedensten Bedingungen untersucht. Die Reduktion des LDL-Cholesterins (LDL-C), die dabei erreicht wurde, lag zwischen 5 und 20 %⁸,⁹. Eine Verordnung der Europäischen Union erlaubt die gesundheitsbezogene Aussage, dass Pflanzensterole und Pflanzenstanolester den Cholesterinspiegel nachweislich senken, unter der Bedingung, dass die Verbraucher über die Tatsache unterrichtet werden, dass sich die positive Wirkung bei einer täglichen Aufnahme von 1,5 bis 2,4 g einstellt, dass das Ausmaß der Wirkung eine Bandbreite von 7 bis 10 % umfasst und dass sich die Wirkung in einem Zeitraum von zwei bis drei Wochen einstellt¹⁰. Wissenschaftliche Daten neuerer Metaanalysen zeigen folgende Resultate:

• Der Verzehr von 2 g Phytosterinen/-stanolen täglich in unterschiedlichen Träger-Nahrungsmitteln reduziert das Gesamtcholesterin und LDL-C gegenüber den Kontrollgruppen signifikant um jeweils 0,36 mmol/l (13,9 g/dl) und 0,35 mmol/l (13,5 g/dl), ohne dass dabei Nebenwirkungen auftreten¹¹.

• In 84 ausgewerteten Studien betrug die durchschnittliche Reduktion der LDL-C-Spiegel nach täglicher Aufnahme von durchschnittlich 2,15 g Phytosterinen 8,8 %¹².

• Das Ausmaß der Senkung des LDL-C ist dosisabhängig. Ab Mengen von ca. 3 g/Tag ist aber durch eine weitere Steigerung der Aufnahme kein zusätzlicher Effekt mehr zu erwarten (Ceiling-Effekt)¹².

• Die Reduktion der LDL-C-Spiegel ist bei Personen mit hohen Ausgangswerten größer als bei Personen mit normalen LDL-C-Spiegeln¹²,¹³.

Der Nutzen von Pflanzensterinen zur LDL-C-Senkung wurde auch in den Leitlinien der European Society of Cardiology zur Prävention von kardiovaskulären Erkrankungen anerkannt¹⁴. Die von den National Institutes of Health herausgegebene US-amerikanische Leitlinie zum Cholesterinmanagement empfiehlt Pflanzensterine oder -stanole in Dosen von 2 g pro Tag als eine therapeutische Option, um die LDL-C-Senkung zur verstärken. Bei einer Aufnahme von 2 bis 3 g pro Tag sieht sie eine Reduktion von 6 bis 15% als erwiesen¹⁵, während die europäische Verordnung kürzlich eine Menge von 1,5 bis 2,4 g Phytosterine anerkannt hat, um eine 7 bis 10%ige Reduktion herbeizuführen¹⁰.

Sicherheit von Phytosterinen

Die Sicherheit von Phytosterinestern wurde von offiziellen Stellen überprüft. Sowohl die US-amerikanische Food and Drug Administration als auch das Scientific Committee on Foods der Europäischen Union stufen die Verwendung beim Menschen als sicher ein. Weltweit sind phytosterinangereicherte Lebensmittel seit zehn Jahren auf dem Markt. Seitdem wurden keine unerwünschten Ereignisse berichtet⁶. Die Aufnahme von 2 g Phytosterinen pro Tag führt zu einer Verdopplung der Campesterinspiegel im Plasma⁶. Es ist bekannt, dass die extrem seltene Stoffwechselstörung der Phytosterinämie (Sitosterinämie) mit einer vorzeitigen Atherosklerose und einem stark erhöhten kardiovaskulären Risiko einhergeht. Diese Patienten haben allerdings sehr stark erhöhte Phytosterinspiegel, die 20- bis 100-mal höher liegen als nach dem Verzehr von phytosterinangereicherten Lebensmitteln⁶. Zusätzlich kam eine sehr groß angelegte Studie mit 2.542 Teilnehmern zu dem Ergebnis, dass zwischen der Höhe der Phytosterinspiegel und dem Auftreten einer Atherosklerose kein Zusammenhang besteht¹⁶. Eine Metaanalyse von 18 Studien mit phytosterinangereicherten Produkten ergab eine LDL-adjustierte Verminderung der Betacarotin-Plasmakonzentration um ca. 12 %. Der Reduktion der Betacarotin-Konzentration konnte in einer Studie durch einen vermehrten Verzehr von Früchten und Gemüse entgegengewirkt werden⁶.

Was ist Danacol^®?

Danacol^® ist ein funktionelles Lebensmittel, das gut schmeckt, zu jeder Mahlzeit passt und im Kühlregal des Lebensmittelhandels erhältlich ist. Es handelt sich dabei um einen neuen, mit Phytosterinestern angereicherten Joghurtdrink. Danacol^® enthält 1,6 g Phytosterine. Eine positive Wirkung auf die Cholesterinspiegel ist bei einer täglichen Aufnahme von 1,5 bis
2,4 g Phytosterine zu erwarten und äußert sich in einer durchschnittlichen Senkung des LDL-C-Spiegels um 7 bis 10 % bei täglichem Verzehr über mindestens zwei bis drei Wochen. Entwickelt wurde Danacol^® in den forschungsorientierten Labors des Unternehmens Danone.

Welche wissenschaftlichen Studien liegen für Danacol^® vor?

Die cholesterinsenkende Wirkung von Phytosterinen wurde in über 80 internationalen klinischen Studien belegt. Davon haben drei Studien mit dem Produkt Danacol^® die Wirkung von Phytosterinen bestätigt. Diese drei Studien wurden doppelblind randomisiert, placebokontrolliert und multizentrisch mit knapp 400 Teilnehmern durchgeführt. Neben der Wirkung der Phytosterine geben diese auch über die hohe Compliance des Produkts Danacol^® Auskunft.

LDL-Cholesterinsenkung

Die cholesterinsenkende Wirkung der Phytosterine in Danacol^® wurde in einer großen doppelblinden, randomisierten, kontrollierten Multizenterstudie mit 194 Teilnehmern bestätigt. Die Probanden wiesen bei Studieneinschluss ein moderat erhöhtes LDL-C von 130 bis 190 mg/dl und Triglyceridwerte von < 250 mg/dl auf. Die gleichzeitige Einnahme von Statinen war während der Studie erlaubt. Eine geringe Anzahl der Studienteilnehmer in der Danacol^®-Gruppe (14 %) und in der Placebogruppe (15 %) erhielten bereits Statine.

Die Probanden wurden nach Statineinnahme stratifiziert und nach dem Zufallsprinzip einem von zwei Studienarmen zugeordnet. Sie erhielten sechs Wochen lang entweder einen angereicherten Joghurt mit insgesamt 1,6 g Phytosterinen pro Tag (Danacol^®) oder einen entsprechenden Joghurt ohne Phytosterine (Placebo). Der Verzehr von Danacol^® senkte das LDL-C signifikant: Nach drei Wochen betrug der Unterschied im LDL-C zur Kontrollgruppe 9,5 %, nach sechs Wochen 7,8 %. Triglycerid- und HDL-C-Werte wurden durch den Phytosterinverzehr nicht beeinflusst. Auch die Aufnahme fettlöslicher Vitamine blieb unverändert: Bezogen auf den jeweiligen LDL-C-Wert gab es keinen signifikanten Unterschied in der Beta-Carotin-Konzentration¹⁷ (Veränderung des LDL-C nach drei und nach sechs Wochen).

Zielwert-Erreichung

In einer weiteren doppelblinden, randomisierten Multizenterstudie konnte nachgewiesen werden, dass durch den Verzehr von Danacol^® mehr Studienteilnehmer die therapeutischen Zielwerte erreichen als unter rein konventioneller Therapie. An der Studie nahmen insgesamt 83 Probanden mit Hypercholesterinämie teil, die unter ihrer bisherigen Therapie (Diät oder Statine) ihren Zielwert nicht erreicht hatten. Die LDL-C-Zielwerte betrugen < 127,6 mg/dl (3,3 mmol) für die Primärprävention und < 100,5 mg/dl (2,6 mmol) für die Sekundärprävention. Die Studiendauer betrug sechs Wochen. Die Studienteilnehmer erhielten zusätzlich zu ihrer gewohnten Therapie täglich entweder 100 ml eines mit 1,6 g Phytosterinen angereicherten fettarmen Joghurtdrinks (Danacol^®) oder die gleiche Menge eines fettarmen Joghurtdrinks ohne Phytosterine (Placebo). In der Studiengruppe erhielten 20,9 % und in der Placebogruppe 22,5 % der Studienteilnehmer bereits im Vorfeld eine Statintherapie. Die Studiengruppe erreichte nach sechs Wochen im Durchschnitt eine signifikante LDL-C-Reduktion von 10,5 %, während in der Placebogruppe das LDL-C um 0,14 % zunahm. Die Triglyceride sanken in der Studiengruppe um 6,58 % und stiegen in der Placebogruppe um 7,69 %. Die HDL-C-Werte veränderten sich in keiner der beiden untersuchten Gruppen signifikant. Am Ende der Studie hatten 48,8 % der Probanden der Danacol^®-Gruppe und 20 % der Probanden der Placebogruppe ihren LDL-C-Zielwert erreicht¹⁸ (Erreichen der Zielwerte nach sechs Wochen Studiendauer).

Effekt bei verschiedenen Ausgangswerten

In einer doppelblinden randomisierten, placebokontrollierten Multizenterstudie wurden die Effekte von Danacol^® auf die Lipidprofile und Isoprostanspiegel bei 116 Studienteilnehmern mit stabiler moderater Hypercholesterinämie (LDL-C 130 bis 190 mg/dl seit > 3 Monaten) untersucht. Die Teilnehmer erhielten sechs Wochen lang entweder einmal täglich ein Fläschchen Danacol^® oder einen entsprechenden Joghurtdrink ohne Phytosterinzusatz (Placebo). Bereits nach drei Wochen kam es unter Danacol^® zu einer signifikanten Reduktion des Gesamtcholesterins und des LDL-C. Nach sechs Wochen zeigte sich unter Danacol^® eine signifikante Reduktion des durchschnittlichen LDL-C von 166,2 auf 147,4 mg/dl (p = 0,01). Zusätzlich kam es zu einer signifikanten Reduktion des Gesamtcholesterins von 263,5 auf 231,0 mg/dl (p = 0,01). Ähnliche Ergebnisse wie in den Gesamtgruppen zeigten sich auch bei den wenigen Patienten (13%), die parallel bereits eine Statintherapie erhalten hatten. Die LDL-C-Reduktion fiel bei Studienteilnehmern mit höheren Ausgangswerten stärker aus als bei Teilnehmern mit niedrigeren Ausgangswerten. Anders als unter Placebo wurde unter Danacol^® eine signifikante Reduktion des durchschnittlichen 8-Isoprostan-Plasmaspiegels (von 43,07 auf 38,04 pg/ml, p=0,018) beobachtet. 8-Isoprostan ist ein Marker für oxidativen Stress¹⁹.

Danacol^® im (Praxis-)Alltag

Der Verzehr von Danacol^® kann allen Menschen mit leicht erhöhtem Cholesterinspiegel (> 200 mg/dl) empfohlen werden, vorausgesetzt es werden Milchprodukte vertragen. Ausnahmen bilden Kinder unter fünf Jahren, Schwangere und stillende Mütter, da für diese Personengruppen keine Daten vorliegen. Die empfohlene Verzehrsmenge beträgt ein Fläschchen pro Tag, was einer Menge von 1,6 g Phytosterinen entspricht.

Die empfohlene Maximaldosis an Phytosterinen beträgt 3 g pro Tag, da darüber hinaus keine weitere Steigerung des Effekts gezeigt werden konnte. Dies sollte berücksichtigt werden, wenn zusätzlich zu Danacol^® andere phytosterinangereicherte Nahrungs-mittel wie z.B. Margarine verwendet werden. Außerdem sollte bedacht werden, dass bereits mit der normalen Ernährung täglich ca. 0,4 g Phytosterine aufgenommen werden. Allen Patienten mit Hypercholesterinämie sollte eine Lebensstilmodifikation angeraten werden. Diese Maßnahmen umfassen eine cholesterinbewusste, ausgewogene Diät und viel Bewegung sowie bei übergewichtigen Patienten eine Gewichtsreduktion (siehe auch unter: „Hintergrundinformation Cholesterinmanagement”). Der Verzehr von Danacol^® kann diese cholesterin-senkenden Maßnahmen nicht ersetzen, aber ergänzen. Dabei weist Danacol^® eine hohe Compliance auf, da es frei von Nebenwirkungen ist und zudem gut schmeckt. In Kombination mit den cholesterinsenkenden Medikamenten wie zum Beispiel Statinen wirkt es additiv.

Der zu erwartende cholesterinsenkende Effekt durch die in Danacol^® enthaltenden Phytosterine beträgt im Durchschnitt 7 - 10 % des Ausgangswerts bei täglichem Verzehr über mindestens zwei bis drei Wochen. Der individuelle Effekt kann allerdings variieren. In Studien wurden Reduktionen von bis zu 30 % bei einzelnen Teilnehmern beobachtet. Die Verwendung von Danacol^® sollte daher nach Möglichkeit ärztlich überwacht werden. Es empfiehlt sich, die Patienten darüber aufzuklären, dass der Verzehr von Danacol^® die therapeutischen Interventionen ergänzt. Die Lipidwerte sollten regelmäßig gemessen und die regelmäßige Verwendung gelegentlich erfragt werden⁴.

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