Welche Wirkung hat Kollagen auf den Darm?

kollagen darm„Ein gesunder Darm ist die Wurzel der Gesundheit.“ Davon war der berühmte griechische Arzt Hippocrates bereits in der Antike überzeugt. Wenn der Darm Probleme macht, leiden Körper und Lebensqualität gleichermaßen. Doch Darmbeschwerden gehören bei vielen Menschen zum Alltag. Antibiotika, Allergien und Lebensmittelunverträglichkeiten können die Darmschleimhaut beeinträchtigen.

Wie beeinflusst Kollagen den Darm? Wie kann ich mit Ernährung einen gesunden Darm fördern? Hier findest du Antworten.

Unser Darm: Wichtige Schnittstelle

Kollagen und Darm sind zwei Worte, deren Zusammenhang nicht auf den ersten Blick ersichtlich ist. Tatsächlich jedoch trägt dieses Strukturprotein wesentlich zu einer gesunden Darmschleimhaut und einer gesunden Verdauung bei. Bei Kollagen (andere Schreibweise Collagen) handelt es sich um das Protein im menschlichen Körper, das am häufigsten vertreten ist. Knochen, Knorpel, Haut: Alle Arten von Gewebe brauchen dieses. Gelatine, eine Form von Kollagen, zeigt, wie flexibel dieses Protein sein kann.

Tatsächlich ist Kollagen ein Sammelbegriff für eine Gruppe von Proteinen, von denen bisher 28 verschiedene Vertreter bekannt sind (1). Übrigens ist bei dieser Eiweißfamilie der Name Programm. Kollagen beinhaltet das Wort colla, das in der griechischen und der italienischen Sprache Leim oder Klebstoff bezeichnet. Kollagenfasern verändern ihre physischen Qualitäten je nach ihrem Typ. So hält Kollagen die Haut elastisch, macht aber Knorpelgewebe enorm druckfest.

Verschiedene Arten von Kollagen sind notwendig, um die Funktion des Verdauungstrakts zu gewährleisten (2). Die Größe der Darmoberfläche zeigt, wie wichtig deshalb eine gute Versorgung mit Kollagen ist, etwa durch Knochenbrühe: Die Darmzotten, kleine Auswüchse an der Darmwand, vergrößern die gesamte Oberfläche der Darmschleimhaut auf 260 bis 300 Quadratmeter bei einem erwachsenen Menschen (3).

Verbindung zwischen Innen und Außen

Der bis zu 7,5 Meter lange Darm zieht sich vom Magen bis zum Anus. Er ist eine wichtige Schnittstelle zwischen Innen und Außen: Hier kann der Körper die Nährstoffe aufnehmen, die du ihm mit deiner Ernährung lieferst. Darüber hinaus beeinflusst der Darm das Gehirn direkt. Erst 2018 entdeckten US-amerikanische Wissenschaftler, dass es Nervenbahnen zwischen dem Gehirn und dem Darm gibt (4). Bauch und Kopf können sich jederzeit austauschen – ohne die relative langsame Kommunikation von Botenstoffen, die das Blut transportiert.

Ebenso wichtig ist die Wechselwirkung zwischen Darm und Immunsystem. Studien zeigen, dass rund 70 Prozent des gesamten Immunsystems um den Darm herum angesiedelt sind (5). Die Darmschleimhaut und die auf ihr angesiedelten Bakterien bestimmen, wie gut das Immunsystem funktioniert. Ein entscheidende Rolle spielt dabei ein Transkriptionsfaktor namens c-Maf, der das Gleichgewicht zwischen Darmbakterien und Immunsystem regelt (6). Einfach erklärt: Ein Transkriptionsfaktor hilft, Erbmaterial zu entschlüsseln und so neue Zellen zu bilden.

Volkskrankheit Verdauungsbeschwerden

Kollagen und Darm ist ein ungemein wichtiges Thema, denn Verdauungsbeschwerden betreffen laut einer 2020 veröffentlichten Studie rund 40 Prozent aller Menschen, wobei Frauen häufiger betroffen sind (7). Blähungen, Verstopfung und Durchfall gehören zu den häufigsten Beschwerden.

Darüber hinaus steigt die Zahl der chronisch entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn, Colitis ulcerosa und Leaky-Gut-Syndrom weltweit ständig (8). Die Darmschleimhaut und die darum herum angesiedelten Zellen des Immunsystems haben bei diesen Erkrankungen ihr delikates Gleichgewicht verloren (9). Zudem können auch andere chronische Erkrankungen, etwa Fibromyalgie, mit starken Verdauungsbeschwerden verbunden sein.

Probleme mit der Darmwand = Probleme mit der Gesundheit

Die Darmwand erfüllt eine ungemein komplizierte Aufgabe: Sie muss Schadstoffe und Abfallprodukte aus dem Nahrungsbrei sicher aus dem Körper heraustransportieren. Gleichzeitig muss sie dafür sorgen, dass Nährstoffe in die Blutbahn gelangen – ohne dass Bakterien, Krankheitserreger oder Schadstoffe mit durchschlüpfen. Diese Aufgabe erfüllt die Darmschleimhaut vor allem im Dünndarm mit sogenannten ‚tight junctions’ (10).

Das sind Proteine, die zwischen Zellmembranen angesiedelt sind und die Zwischenräume zwischen einzelnen Zellen fest verschließen. Das garantiert, dass Moleküle nur durch die Zellen vom Darm in den Blutkreislauf gelangen können. Der Austausch ist somit stark kontrolliert.

Bei chronisch entzündlichen Darmkrankheiten jedoch funktionieren die ‚tight junctions’ nicht mehr richtig (11). So finden Schadstoffe aus dem Darm den Weg in den Bauchraum und in die Blutbahn. Ein dafür verantwortlicher Botenstoff ist der Tumornekrosefaktor Alpha, der auch bei verschiedenen Tumoren eine wichtige Rolle spielt (12). Kollagen kann jedoch helfen, die Kontrolle über die wichtige Barriere der Darmschleimhaut zurückzugewinnen (13).

Warum wirkt Kollagen im Darm?

Generell können wir sagen: Eine Ernährung mit reichlich Kollagen hilft nicht nur, die Darmgesundheit zu unterstützen. Tatsächlich fördert sie deine Gesundheit auf vielfache Weise. Ein Drittel der gesamten Eiweißmenge im Körper besteht aus Kollagen. Neben der Verdauung brauchen auch das Bindegewebe, die Haut, Knochen und Knorpel sowie Nerven- und Muskelfasern reichlich Kollagen.

Dieses Strukturprotein besteht aus drei verschiedenen Aminosäuren: Glycin, Prolin und Hydroxyprolin. Sie bilden lange Stränge von Kollagenfasern, die zu einer Trippelhelix verzwirbelt sind. Wasserstoffbrücken stabilisieren die Ketten aus Aminosäuren.

Knochenbrühe und Gelatine sind gute Quellen für Kollagen (14). Allerdings hat gelöstes Kollagen von Knochenbrühe den Vorteil, dass es der Körper leicht aufnehmen kann (15). Eine gute Versorgung mit Kollagen durch die Ernährung stellt sicher, dass der Körper die Darmschleimhaut problemlos regenerieren kann.

Glycin schützt den Darm

Darüber hinaus stärken die Aminosäuren von Kollagen die Darmfunktion. So hat sich beispielsweise gezeigt, dass Glycin die Barrierefunktion der Darmwand verbessert (16). Zudem schützt es den Darm vor Schäden durch freie Radikale und repariert Verletzungen (17). Diesen Effekt erzielt die Aminosäure unter anderem, indem es Glutathion in den Zellen bewahrt. Glutathion ist ein wichtiges Molekül, das die Glutathion-S-Transferasen ermöglicht – enzymische Prozesse, die freie Radikale vernichten.

Dank der Einwirkung von Glycin kann überschüssige Säure die Darmwand nicht verletzen (18). Ein wichtiger Effekt von Glycin im Darm beinhaltet den mTor-Signalweg, den es unterstützt (19). Dieser Signalweg beeinflusst die Zellteilung und die Bildung von Proteinen. Ist er gestört, kommt es häufig zu Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes.

Die beiden weiteren Aminosäuren von Kollagen, Prolin und Hydroxyprolin, zeichnen sich ebenfalls durch günstige Wirkungen auf das Immunsystem und Wundheilung aus (20). Im Tierversuch hat sich gezeigt, dass Hydroxyprolin sich ebenso wie Glycin günstig bei Colitis ulcerosa auswirkt (21).

In proteinreichen Nahrungsmitteln wie Knochenbrühe und Gelatine findet sich zusätzlich die Aminosäure Glutamin, die in geringen Mengen auch in Kollagen enthalten ist. Dabei handelt es sich um die Aminosäure, die im Körper am häufigsten vorkommt (22).

Wichtige Aminosäure: Glutamin

Im Darm sorgt Glutamin dafür, dass die ‚tight junctions’ gut funktionieren (23). Außerdem beeinflusst diese Aminosäure die nützlichen Bakterien im Darm (24). Unter anderem führt das dazu, dass die Bakterienstämme weniger Aminosäuren aus dem Nahrungsbrei abbauen. Das bedeutet, sie können über die Blutbahn zu den Zellen gelangen. Außerdem stärkt es das Immunsystem, indem es die Bildung der Antikörper Immunglobulin A fördert (25).

Kollagen für Vegetarier?

Bei Kollagen handelt es sich um ein tierisches Protein, das in Pflanzen in dieser Form nicht vorkommt. Veganes Kollagen gibt es nicht. Vegetarier können jedoch eine ausreichende Versorgung mit Kollagen erzielen, indem sie reichlich geeignete Aminosäuren in ihre Ernährung einbauen. Alle Nüsse und Samen enthalten reichlich Bausteine für Eiweiß. Auch das Pseudogetreide Quinoa ist eine hervorragende Quelle für Protein.

Ob Leaky-Gut, Reizdarmsyndrom oder Pflege der Darmflora: Das Strukturprotein Kollagen hilft, den Darm gesund zu erhalten. Außerdem kann eine gute Versorgung mit Kollagen wesentlich zur Heilung der Darmschleimhaut beitragen. Die Aminosäuren von Kollagen beeinflussen eine Vielzahl von Signalwegen. Sie hemmen Entzündungen in der Darmwand, stärken das Immunsystem und helfen dem gesamten Verdauungssystem, sein Gleichgewicht wiederzufinden – und eine gut funktionierende Verdauung ist Voraussetzung für gute Gesundheit.

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(1) Ricard-Blum S. The collagen family. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2011 Jan 1;3(1):a004978. doi: 10.1101/cshperspect.a004978. PMID: 21421911; PMCID: PMC3003457. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3003457/)

(2) Chen Q, Chen O, Martins IM, Hou H, Zhao X, Blumberg JB, Li B. Collagen peptides ameliorate intestinal epithelial barrier dysfunction in immunostimulatory Caco-2 cell monolayers via enhancing tight junctions. Food Funct. 2017 Mar 22;8(3):1144-1151. doi: 10.1039/c6fo01347c. PMID: 28174772. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28174772/)

(3) Helander HF, Fändriks L. Surface area of the digestive tract – revisited. Scand J Gastroenterol. 2014 Jun;49(6):681-9. doi: 10.3109/00365521.2014.898326. Epub 2014 Apr 2. PMID: 24694282. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24694282/)

(4) Kaelberer MM, Buchanan KL, Klein ME, Barth BB, Montoya MM, Shen X, Bohórquez DV. A gut-brain neural circuit for nutrient sensory transduction. Science. 2018 Sep 21;361(6408). pii: eaat5236. doi: 10.1126/science.aat5236. PubMed PMID: 30237325. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30237325)

(5) Vighi G, Marcucci F, Sensi L, Di Cara G, Frati F. Allergy and the gastrointestinal system. Clin Exp Immunol. 2008 Sep;153 Suppl 1(Suppl 1):3-6. doi: 10.1111/j.1365-2249.2008.03713.x. PMID: 18721321; PMCID: PMC2515351. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2515351/)

(6) Neumann C, Blume J, Roy U, Teh PP, Vasanthakumar A, Beller A, Liao Y, Heinrich F, Arenzana TL, Hackney JA, Eidenschenk C, Gálvez EJC, Stehle C, Heinz GA, Maschmeyer P, Sidwell T, Hu Y, Amsen D, Romagnani C, Chang HD, Kruglov A, Mashreghi MF, Shi W, Strowig T, Rutz S, Kallies A, Scheffold A. c-Maf-dependent T(reg) cell control of intestinal T(H)17 cells and IgA establishes host-microbiota homeostasis. Nat Immunol. 2019 Apr;20(4):471-481. doi: 10.1038/s41590-019-0316-2. Epub 2019 Feb 18. PubMed PMID: 30778241. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30778241)

(7) Sperber AD, Bangdiwala SI, Drossman DA, Ghoshal UC, Simren M, Tack J, Whitehead WE, Dumitrascu DL, Fang X, Fukudo S, Kellow J, Okeke E, Quigley EMM, Schmulson M, Whorwell P, Archampong T, Adibi P, Andresen V, Benninga MA, Bonaz B, Bor S, Fernandez LB, Choi SC, Corazziari ES, Francisconi C, Hani A, Lazebnik L, Lee YY, Mulak A, Rahman MM, Santos J, Setshedi M, Syam AF, Vanner S, Wong RK, Lopez-Colombo A, Costa V, Dickman R, Kanazawa M, Keshteli AH, Khatun R, Maleki I, Poitras P, Pratap N, Stefanyuk O, Thomson S, Zeevenhooven J, Palsson OS. Worldwide Prevalence and Burden of Functional Gastrointestinal Disorders, Results of Rome Foundation Global Study. Gastroenterology. 2020 Apr 12:S0016-5085(20)30487-X. doi: 10.1053/j.gastro.2020.04.014. Epub ahead of print. PMID: 32294476. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32294476/)

(8) Alatab, Sudabeh & Sepanlou, Sadaf & Ikuta, Kevin & Vahedi, Homayoon & Bisignano, Catherine & Safiri, Saeid & Sadeghi, Anahita & Nixon, Molly & Abdoli, Amir & Abolhassani, Hassan & Alipour, Vahid & Almadi, Majid & Almasi-Hashiani, Amir & Anushiravani, Amir & Arabloo, Jalal & Atique, Suleman & Awasthi, Ashish & Badawi, Alaa & Baig, Atif & Naghavi, Mohsen. (2020). The global, regional, and national burden of inflammatory bowel disease in 195 countries and territories, 1990–2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. The Lancet Gastroenterology & Hepatology. 5. 17-30. 10.1016/S2468-1253(19)30333-4. (https://www.researchgate.net/publication/336712608_The_global_regional_and_national_burden_of_inflammatory_bowel_disease_in_195_countries_and_territories_1990-2017_a_systematic_analysis_for_the_Global_Burden_of_Disease_Study_2017)

(9) Nemati S, Teimourian S. An Overview of Inflammatory Bowel Disease: General Consideration and Genetic Screening Approach in Diagnosis of Early Onset Subsets. Middle East J Dig Dis. 2017 Apr;9(2):69-80. doi: 10.15171/mejdd.2017.54. PMID: 28638582; PMCID: PMC5471105. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5471105/)

(10) Lee B, Moon KM, Kim CY. Tight Junction in the Intestinal Epithelium: Its Association with Diseases and Regulation by Phytochemicals. J Immunol Res. 2018 Dec 16;2018:2645465. doi: 10.1155/2018/2645465. PMID: 30648119; PMCID: PMC6311762. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6311762/)

(11) Chelakkot C, Ghim J, Ryu SH. Mechanisms regulating intestinal barrier integrity and its pathological implications. Exp Mol Med. 2018 Aug 16;50(8):103. doi: 10.1038/s12276-018-0126-x. PMID: 30115904; PMCID: PMC6095905. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30115904/)

(12) Papadakis KA, Targan SR. Role of cytokines in the pathogenesis of inflammatory bowel disease. Annu Rev Med. 2000;51:289-98. doi: 10.1146/annurev.med.51.1.289. PMID: 10774465. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10774465/)

(13) Chen Q, Chen O, Martins IM, Hou H, Zhao X, Blumberg JB, Li B. Collagen peptides ameliorate intestinal epithelial barrier dysfunction in immunostimulatory Caco-2 cell monolayers via enhancing tight junctions. Food Funct. 2017 Mar 22;8(3):1144-1151. doi: 10.1039/c6fo01347c. PMID: 28174772. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28174772/)

(14) Fu Y, Therkildsen M, Aluko RE, Lametsch R. Exploration of collagen recovered from animal by-products as a precursor of bioactive peptides: Successes and challenges. Crit Rev Food Sci Nutr. 2019;59(13):2011-2027. doi: 10.1080/10408398.2018.1436038. Epub 2018 Mar 1. PMID: 29394086. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29394086/)

(15) León-López A, Morales-Peñaloza A, Martínez-Juárez VM, Vargas-Torres A, Zeugolis DI, Aguirre-Álvarez G. Hydrolyzed Collagen-Sources and Applications. Molecules. 2019 Nov 7;24(22):4031. doi: 10.3390/molecules24224031. PMID: 31703345; PMCID: PMC6891674. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6891674/)

(16) Li W, Sun K, Ji Y, Wu Z, Wang W, Dai Z, Wu G. Glycine Regulates Expression and Distribution of Claudin-7 and ZO-3 Proteins in Intestinal Porcine Epithelial Cells. J Nutr. 2016 May;146(5):964-9. doi: 10.3945/jn.115.228312. Epub 2016 Mar 30. PMID: 27029941. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27029941/)

(17) Howard A, Tahir I, Javed S, Waring SM, Ford D, Hirst BH. Glycine transporter GLYT1 is essential for glycine-mediated protection of human intestinal epithelial cells against oxidative damage. J Physiol. 2010 Mar 15;588(Pt 6):995-1009. doi: 10.1113/jphysiol.2009.186262. Epub 2010 Feb 1. PMID: 20123783; PMCID: PMC2849964. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20123783/)

(18) Razak MA, Begum PS, Viswanath B, Rajagopal S. Multifarious Beneficial Effect of Nonessential Amino Acid, Glycine: A Review. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:1716701. doi: 10.1155/2017/1716701. Epub 2017 Mar 1. PMID: 28337245; PMCID: PMC5350494. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5350494/)

(19) Xu X, Wang X, Wu H, Zhu H, Liu C, Hou Y, Dai B, Liu X, Liu Y. Glycine Relieves Intestinal Injury by Maintaining mTOR Signaling and Suppressing AMPK, TLR4, and NOD Signaling in Weaned Piglets after Lipopolysaccharide Challenge. Int J Mol Sci. 2018 Jul 6;19(7):1980. doi: 10.3390/ijms19071980. PMID: 29986455; PMCID: PMC6073676. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6073676/)

(20) Wu G, Bazer FW, Burghardt RC, Johnson GA, Kim SW, Knabe DA, Li P, Li X, McKnight JR, Satterfield MC, Spencer TE. Proline and hydroxyproline metabolism: implications for animal and human nutrition. Amino Acids. 2011 Apr;40(4):1053-63. doi: 10.1007/s00726-010-0715-z. Epub 2010 Aug 10. PMID: 20697752; PMCID: PMC3773366. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3773366/)

(21) Zhu S, Huang M, Feng G, Miao Y, Wu H, Zeng M, Lo YM. Gelatin versus its two major degradation products, prolyl-hydroxyproline and glycine, as supportive therapy in experimental colitis in mice. Food Sci Nutr. 2018 Apr 16;6(4):1023-1031. doi: 10.1002/fsn3.639. PMID: 29983966; PMCID: PMC6021736. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6021736/)

(22) Cruzat V, Macedo Rogero M, Noel Keane K, Curi R, Newsholme P. Glutamine: Metabolism and Immune Function, Supplementation and Clinical Translation. Nutrients. 2018 Oct 23;10(11):1564. doi: 10.3390/nu10111564. PMID: 30360490; PMCID: PMC6266414. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6266414/)

(23) Rao R, Samak G. Role of Glutamine in Protection of Intestinal Epithelial Tight Junctions. J Epithel Biol Pharmacol. 2012 Jan;5(Suppl 1-M7):47-54. doi: 10.2174/1875044301205010047. PMID: 25810794; PMCID: PMC4369670. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4369670/)

(24) Dai ZL, Li XL, Xi PB, Zhang J, Wu G, Zhu WY. L-Glutamine regulates amino acid utilization by intestinal bacteria. Amino Acids. 2013 Sep;45(3):501-12. doi: 10.1007/s00726-012-1264-4. Epub 2012 Mar 24. PMID: 22451274. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22451274/)

(25) Perna S, Alalwan TA, Alaali Z, Alnashaba T, Gasparri C, Infantino V, Hammad L, Riva A, Petrangolini G, Allegrini P, Rondanelli M. The Role of Glutamine in the Complex Interaction between Gut Microbiota and Health: A Narrative Review. Int J Mol Sci. 2019 Oct 22;20(20):5232. doi: 10.3390/ijms20205232. PMID: 31652531; PMCID: PMC6834172. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6834172/)

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