Seit Langem ist bekannt, dass die sogenannte innere Uhr eine Rolle für die Regulation von Stoffwechselprozessen spielt und auch der Zuckerstoffwechsel einer bestimmten Tagesrhythmik unterliegt. Zudem weisen neuere Studien an Nagern darauf hin, dass die innere Uhr auch beeinflusst, wie der Stoffwechsel auf die Zufuhr von Kohlenhydraten oder Fetten reagiert und dass bestimmte Zeitfenster für den Verzehr einer kohlenhydratreichen oder fettreichen Kost aus gesundheitlicher Sicht besser geeignet sind als andere.

Ebenso kamen Beobachtungsstudien am Menschen zu dem Ergebnis, dass Personen, die morgens kohlenhydratreich, aber fettarm essen, ein vermindertes Risiko für Typ-2-Diabetes oder das metabolische Syndrom besitzen. Letzteres ist durch Symptome wie übermäßige Fetteinlagerungen im Bauchraum, Bluthochdruck sowie einen gestörten Zucker- und Fettstoffwechsel charakterisiert. Das genaue Zusammenspiel zwischen der Ernährungsweise und der tagesrhythmischen Regulation des Zuckerstoffwechsels ist jedoch noch nicht hinreichend erforscht.

Um mehr über die physiologischen Mechanismen zu erfahren, die diesem Zusammenspiel zugrunde liegen, führten Wissenschaftler des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung (DIfE) eine Ernährungsstudie an insgesamt 29 Männern durch. Sie waren im Schnitt etwa 46 Jahre alt und hatten einen durchschnittlichen Body-Mass-Index von 27, das heißt, sie waren normal- bis stark übergewichtig. An der Untersuchung nahmen nur Männer teil, weil die Untersuchung zirkadianer Rhythmen bei Frauen auf Grund des Menstruationszyklus erheblich erschwert ist.

Unterschiedliche Diäten

Bei elf Studienteilnehmern stellten die Wissenschaftler zu Beginn der Studie eine Zuckerstoffwechselstörung fest. Das bedeutet, die Teilnehmer hatten bereits erhöhte Nüchtern-Blutzuckerwerte oder ihre Blutzuckerwerte sanken nach einem Zuckerbelastungstest deutlich langsamer ab als normal. Bei den restlichen 18 Studienteilnehmern war die Blutzuckerregulation dagegen nicht gestört, ihre Glukosetoleranz war also normal.

Während der Studie mussten die Studienteilnehmer für jeweils vier Wochen zwei unterschiedliche Diäten (A und B) einhalten. Beide Diäten lieferten dieselbe Menge an Kalorien, Kohlenhydraten, Fetten und Eiweiß, jedoch unterschieden sie sich darin, zu welcher Tageszeit die Teilnehmer vorwiegend Kohlenhydrate oder Fette verzehrten. So aßen Studienteilnehmer nach Diätplan A von morgens bis 13.30 Uhr kohlenhydratbetont und von 16.30 bis 22.00 Uhr fettbetont. Die Männer mit Diätplan B verzehrten vormittags fettreiche und nachmittags und abends kohlenhydratreiche Speisen. Begleitend zu den jeweiligen Ernährungsumstellungen untersuchten die Wissenschaftler verschiedene Stoffwechselwerte der Studienteilnehmer.

"Wie unsere Studie zeigt, ist es zumindest für Männer mit einer Zuckerstoffwechselstörung relevant, zu welcher Tageszeit sie eine kohlenhydratreiche Mahlzeit verzehren. Verglichen wir die nach den beiden Diäten gemessenen Blutzuckerwerte, so lagen ihre Blutzuckerspiegel nach Diät B um durchschnittlich 7,9 Prozent höher als nach Diät A, bei der die Teilnehmer abends fettbetont aßen", so die Erstautorin der Studie Katharina Keßler.

Abnahme der Glukosetoleranz

Interessanterweise konnte dieser Effekt bei den gesunden Männern nicht beobachtet werden, obwohl generell sowohl bei den gesunden als auch den vorbelasteten Personen eine Abnahme der Glukosetoleranz im Tagesverlauf festgestellt wurde. "Diese fiel bei Letzteren allerdings deutlich stärker aus", so Keßler.

Des Weiteren beobachteten die Forscher bei den vorbelasteten Männern eine veränderte Sekretion der Darmhormone Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) und Peptid YY (PYY), die zur Regulation des Zuckerstoffwechsels bzw. des Körpergewichts beitragen und deren Ausschüttung einer bestimmten Tagesrhythmik unterliegt. So sanken bei vorbelasteten Personen parallel zur deutlich ausgeprägten, nachmittäglichen Abnahme der Glukosetoleranz die Blutspiegel der beiden Hormone wesentlich stärker ab als bei gesunden Studienteilnehmern.

"Die zirkadiane Rhythmik der Hormonausschüttung beeinflusst also, wie wir auf Kohlenhydrate reagieren", sagt der Endokrinologe Andreas F. H. Pfeiffer, der am DIfE die Abteilung Klinische Ernährung leitet. Daher empfehlen die Diabetologin Natalia Rudovich und die Wissenschaftlerin Olga Pivovarova insbesondere Menschen, die bereits unter einer Störung des Zuckerstoffwechsels leiden, sich nach ihrer inneren Uhr zu richten und am Abend kohlenhydratreiche Mahlzeiten zu meiden. (red, idw, 10.3.2017)