Aufgabe 3.1 - Stoffwechselstörungen und Krankheit… · Abitur NRW Ernährungslehre GK · Haupttermin 2021

Thema: Stoffwechselstörungen und Krankheitsbilder · Aus der Prüfung GK · Haupttermin (2021)

Aufgabenstellung

Thema: Proteinreiche Ernährung bei Diabetes mellitus Typ 2?

M 2: Studie zur Wirkung proteinreicher Ernährung bei Diabetes mellitus Typ 2

Proteinreiche Diäten haben in den vergangenen Jahren vor allem aufgrund positiver Wirkung auf das Körpergewicht und metabolische Risikofaktoren an Popularität gewonnen. Verschiedene Studien haben neben positiven auch negative Effekte einer proteinreichen Ernährung auf den Stoffwechsel des Menschen nachgewiesen.

Im Rahmen des LeguAN-Projektes ( Leguminosen – Anbau und Nutzung) sollte eine Studie überprüfen, ob die Herkunft des Eiweißes von Bedeutung für dessen Wirkung ist: Personen mit Diabetes mellitus Typ 2 erhielten über 6 Wochen isokalorische Diäten mit einem hohen Proteinanteil, die entweder reich an pflanzlichem (PP) oder an tierischem Protein (AP) waren.

Auswahlkriterien für die Teilnehmenden (Screening) an der Studie waren ein HbA1c\text{HbA}_{\text{1c}} *-Niveau von mehr als sechs Prozent und ein Alter von 18 bis 80 Jahren. Ausgeschlossen waren Schwangere, Personen mit schweren Erkrankungen und mit Lebensmittelunverträglichkeiten. Die Teilnehmenden wurden in zwei Gruppen eingeteilt, wobei jeder Person in der einen Gruppe eine Person gleichen Alters und Geschlechts sowie mit ähnlichem Body-Mass-Index und HbA1c\text{HbA}_{\text{1c}}-Wert und gleicher Diabetes-Medikation (ohne Insulin) in der anderen Gruppe gegenüberstand.

* Glykohämoglobin, Maß für den Blutglucoseswert der vergangenen acht bis zwölf Wochen (Normalwert bei gesunden Menschen 4,5 – 6,5 %)

In beiden Diätgruppen sollten 30 Energieprozent Protein, 40 Energieprozent Kohlenhydrate mit einem niedrigen glykämischen Index und 30 Energieprozent Fett mit einer gleichen prozentualen Verteilung der Fettsäuren (je 10 % gesättigte, einfach und mehrfach ungesättigte Fettsäuren) aufgenommen werden. Auch sollte auf einen identischen Ballaststoffanteil und eine allgemein gesunde Ernährung geachtet werden.

Zu Beginn und am Ende der sechswöchigen Studie wurden ärztliche Untersuchungen (Visite) durchgeführt. Während der Studie fanden regelmäßig ausführliche Ernährungsberatungen (EB) statt. Die Teilnehmenden erhielten einen individualisierten Ernährungsplan, der den Energiebedarf (isokalorisch) und die Nahrungsvorlieben berücksichtigte (siehe Abbildung).

Die „tierische Proteindiät“ (AP) enthielt hohe Anteile an Milchprodukten, weißem Fleisch und Fisch, der Anteil von pflanzlichem Protein war auf 20 % limitiert. Unter Berücksichtigung der persönlichen Vorlieben konnten in der „pflanzlichen Proteindiät“ (PP) Milch, Fleisch und Fisch auch in begrenztem Umfang aufgenommen werden. Der Anteil an tierischen Proteinlieferanten war aber auf maximal ein Drittel des Gesamtproteins beschränkt. Die Teilnehmenden dieser Gruppe erhielten speziell für die Studie entwickelte Produkte, die mit Erbsenproteinen angereichert waren und deshalb einen im Vergleich zu handelsüblichen Produkten höheren Eiweißgehalt und niedrigeren Kohlenhydratgehalt hatten (siehe M 3).

Insgesamt 37 Männer und Frauen schlossen die Studie erfolgreich ab. Die Teilnehmenden empfanden die (vorgeschriebenen) Portionen manchmal als zu groß und berichteten von einem längeren Sättigungsgefühl nach den Mahlzeiten.

In der PP-Gruppe war die Zubereitung einiger Produkte mit größerem Aufwand verbunden und durch das Erbsenprotein gab es spürbare Unterschiede in Geschmack und Konsistenz.

In beiden Gruppen erhöhte sich die Muskelmasse leicht, die Fettmasse nahm ab und der Leberfettgehalt wurde um 36 % bis 48 % reduziert. Weitere Ergebnisse sind in M 4 dargestellt.

M 3: Protein- und Kohlenhydratgehalt ausgewählter handelsüblicher Lebensmittel und für die Studie entwickelter Speziallebensmittel

Lebensmittel · Proteine

(g/100 g) · Kohlenhydrate

(g/100 g)

Pute, Brust · 24 · 0

Rindfleisch, mager · 22 · 0

Magerquark · 13 · 3

Nudeln aus Hartweizengrieß (eifrei), roh · 12,5 · 70,5

Nudeln mit Erbsenprotein (roh)* · 31,6 · 42,4

Mehrkornvollkornbrot · 7,3 · 39,8

Eiweißkörnerbrot* · 29,3 · 9,7

Weizentoastbrot · 8,3 · 48,1

Eiweißtoastbrot* · 12,4 · 30,1

Kartoffelpüree aus Trockenprodukt

(zubereitet mit Milch 1,5% Fett) · 4,1 · 16,0

Püree mit Erbsenprotein (zubereitet mit Wasser)* · 10,0 · 6,5

* Speziallebensmittel

M 4: Ergebnisse der LeguAN-Studie (Mittelwerte) und ausgewählte Zielwerte einer Typ-2-Diabetestherapie

1. Erklären Sie unter Heranziehung von M 1, wie sich der Diabetes mellitus Typ 2 entwickelt. (16 Punkte)

Aufgabenstellung: Aufgabe 3.1 - Stoffwechselstörungen und Krankheit… · Abitur NRW Ernährungslehre GK · Haupttermin 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

1. Erklären Sie unter Heranziehung von M 1, wie sich der Diabetes mellitus Typ 2 entwickelt.

Lösung: Eine vollständige Erklärung umfasst gemäß Vorgaben: - Übergewicht mit abdominalem Fett führt zu einem erhöhten Anteil an freien Fettsäuren im Blut. Zusammen mit Bewegungsmangel und genetischer Disposition fördert dies die Entstehung einer Insulinresistenz in Skelettmuskulatur, Leber und Fettgewebe. - Bei Insulinresistenz ist die Wirkung des Insulins an den Zielzellen verringert, was zu Hyperglykämie führt. - Der erhöhte Blutglucosespiegel bewirkt kompensatorisch eine gesteigerte Insulinausschüttung der Bauchspeicheldrüse (Hyperinsulinämie). - Langfristig führt die hohe Insulinausschüttung zu einer Down-Regulation der Insulinrezeptoren, was die Resistenz weiter verstärkt (Teufelskreis). - Die β-Zellen sind mit der kompensatorisch erhöhten Insulinsekretion langfristig überfordert, sodass die Ausschüttung abnimmt und sich ein relativer Insulinmangel einstellt. - Die Glucosetoleranz ist eingeschränkt, und es manifestiert sich ein Diabetes mellitus Typ 2 mit stark erhöhten Blutglucosewerten.

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