Was sind Beta-Glucane?
Beta-Glucane (auch β-Glucane geschrieben) gehören zu den löslichen Ballaststoffen, die in verschiedenen pflanzlichen Lebensmitteln vorkommen.
Aufgrund ihrer gesundheitlichen Vorteile können sie nicht nur vorbeugend, sondern auch therapeutisch eingesetzt werden - mit guter Wirkung bei zahlreichen typischen Erkrankungen der heutigen Zeit.
Wie wirken Beta-Glucane?
β-Glucane saugen sich mit Wasser voll und bilden im Verdauungssystem sodann ein Gel. Dieses führt dazu, dass die Ballaststoffe – je nach Art – die folgenden Wirkungen haben können:
- Senken den Cholesterinspiegel
- Regulieren den Blutzucker
- Senken den Blutdruck
- Regulieren die Verdauung
- Modulieren das Immunsystem
- Wirken entzündungshemmend
Ihre gesundheitlichen Effekte wurden in zahlreichen klinischen Studien dokumentiert, weshalb β-Glucane in der funktionellen Lebensmittelindustrie eine wachsende Rolle spielen und in etliche Fertigprodukte gemischt werden, wie Müslis oder Brot- und Backwaren.
Details zu den nachfolgend vorgestellten Wirkungen und Studien lesen Sie auch in unserem Artikel Haferkleie: Wirkung und Anwendung. Haferkleie ist eine der besten Beta-Glucan-Quellen.
Cholesterinsenkung
Der wohl bekannteste gesundheitliche Nutzen von β-Glucanen (aus Getreide) ist ihre Fähigkeit, den Cholesterinspiegel zu senken (um 5 bis 10 %). Dazu müssen täglich 3 g β-Glucane (aus Hafer oder Gerste) verzehrt werden.
Dieser Effekt wurde von der European Food Safety Authority (EFSA) (2) und der US Food and Drug Administration (FDA) anerkannt, weshalb Hersteller von Lebensmittelprodukten (die ausreichende Mengen an β-Glucanen enthalten), gesundheitsbezogene Angaben (= Health Claims) zur Cholesterinsenkung machen und so ihr Produkt bewerben dürfen.
Konkret bedeutet dies, dass auf Produkten, die 3 g Beta-Glucane pro Tag liefern, der Satz stehen darf:
Beta-Glucane tragen zur Aufrechterhaltung eines normalen Cholesterinspiegels im Blut bei.
In einer placebokontrollierten Doppelblind-Studie von 2021 beispielsweise sank der Cholesterinspiegel (3) in der β-Glucan-Gruppe nach 4 Wochen von ursprünglich 3,5 mmol/l auf 3,29 mmol/l. In der Kontrollgruppe blieb er unverändert. Die Teilnehmer hatten dreimal täglich ein Getränk aus 250 ml Wasser mit je 1 g Beta-Glucane (mit hoher molekularer Masse) getrunken (in der Placebo-Gruppe Reismehl statt β-Glucanen).
Blutzuckerkontrolle und Diabetesmanagement
Das Gel, das β-Glucane im Darm erzeugen, verlangsamt die Absorption von Kohlenhydraten. Dies führt zu einem gleichmäßigeren Anstieg des Blutzuckerspiegels nach den Mahlzeiten und einer Reduktion postprandialer Blutzuckerspitzen. Auch die Gesamtmenge des resorbierten Zuckers sinkt.
Blutdrucksenkung
Auch blutdrucksenkende Eigenschaften wurden bei regelmäßiger Einnahme β-Glucan-haltiger Lebensmittel in Studien beobachtet. Dazu mehr in unserem Artikel über die Haferkleie, den Sie ganz unten bei den weiterführenden Artikeln finden: Haferkleie - Wirkung und Anwendung.
Regulierung der Verdauung
Chronische Verstopfung kann behoben und Abführmittel können reduziert werden, wenn regelmäßig Beta-Glucan-haltige Lebensmittel gegessen werden. Auch hierzu lesen Sie in unserem Haferkleien-Artikel interessante Details.
Immunmodulation
Beta-Glucane aus manchen Speisepilzen und Hefe haben eine immunmodulierende Wirkung. Sie können die Aktivität von manchen Abwehrzellen (Makrophagen, T-Zellen und natürlichen Killerzellen) steigern, was zu einer verbesserten Immunantwort führt.
In einer Doppelblind-Studie von 2010 zeigte sich z. B. auch, dass die übliche Schwächung des Immunsystems nach starken körperlichen Belastungen (wie einem intensiven Training) mit β-Glucanen aus Pilzen verhindert werden kann.
Die Teilnehmer der Studie hatten 2 Monate lang täglich 100 mg Pleuran eingenommen (= Beta-Glucan aus Austernpilzen), was dazu führte, dass das Immunsystem nicht den üblichen Einbruch nach intensivem Training (4) erlebte.
In einer zweiten Studie ein Jahr später beobachtete man, dass die Sportler nach einer dreimonatigen Einnahme desselben Präparats, aber höherer Dosierung (2 Kapseln à 100 mg Pleuran und 100 mg Vitamin C morgens nüchtern) seltener einen Atemwegsinfekt bekamen (5) als die Sportler der Placebogruppe, die nur Vitamin C nahmen.
Derzeit forscht man zum Einsatz der Glucane in der Krebstherapie (6).
Entzündungshemmung
Beta-Glucane können über verschiedene Wege entzündungshemmend wirken.
1,3/1,6-Beta-Glucane aus Pilzen aktivieren bestimmte Immunzellen (Makrophagen, Neutrophilen), wodurch diese besser auf infektiöse oder entzündliche Reize reagieren können, ohne eine übermäßige oder schädliche Entzündungsreaktion zu verursachen.
1,3/1,6-Beta-Glucane aus Pilzen können auch die Produktion von entzündungsfördernden Botenstoffen (Zytokinen, z. B. TNF-α, IL-6 und IL-1β) verringern. Gleichzeitig fördern β-Glucane die Produktion von entzündungshemmenden Zytokinen wie IL-10.
1,3/1,4-Beta-Glucane aus Getreide wiederum können als präbiotische Ballaststoffe das Wachstum gesunder Darmbakterien fördern, insbesondere solche, die kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) wie Butyrat produzieren – und genau diese haben ebenfalls entzündungshemmende Wirkung.
Wie sind Beta-Glucane aufgebaut?
β-Glucane sind Polysaccharide. Sie bestehen aus miteinander verknüpften Glucosemolekülen. Andere Beispiele für Polysaccharide sind Stärke und Zellulose. Auch diese bestehen aus miteinander verknüpften Glucosemolekülen.
Dennoch unterscheiden sich Beta-Glucane, Stärke und Zellulose deutlich voneinander. Entscheidend ist dabei die Art der Bindung, mit der die einzelnen Glucosemoleküle im jeweiligen Polysaccharid miteinander verknüpft sind.
Was ist der Unterschied zwischen Alpha und Beta?
Die Art der Bindung ist entscheidend für die Wirkung der Polysaccharide und auch dafür, wie und ob die Polysaccharide verdaut werden können. (Stärke kann verdaut werden, Beta-Glucane und Zellulose nicht).
Einerseits gibt es nun α-glykosidische Bindungen (α = alpha) und andererseits gibt es β-glykosidische Bindungen (β = beta).
α-glykosidische Bindungen
α-glykosidische Bindungen liegen in der Stärke vor. Diese können leicht von unseren Verdauungsenzymen gespalten werden. Daher wird Stärke zu Glucose verdaut, die dann als Zucker ins Blut gelangt und uns Energie spendet. Stärke ist ein Alpha-Glucan.
β-glykosidische Bindungen
β-glykosidische Bindungen liegen in β-Glucanen (daher das „Beta“ im Namen) und in Zellulose vor. Diese Bindungen können nicht enzymatisch gespalten werden. Daher handelt es sich bei beiden um unverdauliche Ballaststoffe.
Was bedeutet β-1,4-Glucan?
Die unterschiedlichen β-Glucane erkennt man nun an einer bestimmten Formulierung, die anzeigt, wo genau (an welchem Atom) die einzelnen Glucosemoleküle β-glykosidisch miteinander verbunden sind.
Es gibt z. B. die folgenden Beta-Glucane:
- Beta-1,3-Glucan (auch β-1,3-Glucan geschrieben)
- Beta-1,4-Glucan
- Beta-1,6-Glucan
Was bedeuten die Zahlen?
Glucose besteht aus 6 Kohlenstoffatomen (C-Atomen), die ringförmig angeordnet sind. Jedes dieser 6 C-Atome trägt eine Nummer von 1 bis 6 (C1 bis C6).
Beispiel: Beim Beta-1,4-Glucan liegt eine β-glycosidische Bindung zwischen dem ersten Kohlenstoffatom (C1) eines Glucosemoleküls und dem vierten Kohlenstoffatom (C4) eines anderen Glucosemoleküls vor.
Welche Glucan-Arten sind wo enthalten?
In Getreide (Hafer, Gerste) liegt insbesondere die Kombination aus β-1,3-Glucanen und β-1,4-Glucanen vor, die zur verdauungsregulierenden sowie cholesterin-, blutzucker- und blutdrucksenkenden Wirkung beiträgt.
Man schreibt z. B. 1,3/1,4-Beta-Glucane.
Diese Glucane sind kettenförmig, so dass sie in Verbindung mit Wasser ein dichtes Netz (Gel) bilden können (umso dichter, je höher ihre molekulare Masse – siehe weiter unten).
In Pilzen wie dem Shiitake, Cordyceps oder Austernpilzen dominieren die β-1,3- und β-1,6-Glucane, die zur immunmodulierenden Wirkung beitragen.
Man schreibt z. B. 1,3/1,6-Beta-Glucane.
Diese Glucane sind verzweigt und können daher mit Wasser nicht gut ein Gel bilden. Sie können aber leichter die Rezeptoren auf Immunzellen aktivieren und so das Immunsystem positiv beeinflussen.
Vorkommen – Welche Lebensmittel enthalten Beta-Glucane?
Die Ballaststoffe kommen in verschiedenen pflanzlichen Lebensmitteln vor, insbesondere in Getreide wie Hafer und Gerste, aber auch in Speisepilzen und Hefe. Nachfolgend die Beta-Glucan-Gehalte einiger Lebensmittel pro 100 g:
Haferkleie
5–10 g Beta-Glucane; Haferkleie hat den höchsten Gehalt an β-Glucanen im Vergleich zu anderen Haferprodukten, da die Kleie besonders reich an Ballaststoffen ist.
Haferflocken
3–5 g; abhängig von der Verarbeitungsart: Normale Haferflocken enthalten mehr als z. B. Instant-Haferflocken.
Haferkleieflocken (gewalzte Haferkleie)
7,5 g (von Kölln)
Hafergrütze (zerkleinerte Haferkörner/grobes Haferschrot)
4,2 g (von Schapfenmühle) – 1 Portion von 25 g liefert ca. 1 g Beta-Glucane
Gerste (geschält)
3–8 g; je nach Sorte und Verarbeitung (gelegentlich ist von Beta-Gerste die Rede, einer speziell β-Glucan-reich gezüchteten Gerstensorte mit 13-17 g Beta-Glucan pro 100 g (ohne Gentechnik))
Perlgraupen (geschliffene Gerste)
2–5 g; also weniger als die „normale“ Gerste, da Perlgraupen stärker verarbeitet sind und mehr der Beta-Glucan-haltigen Randschichten entfernt wurden
Weizen (Vollkorn) und Weizenkleie
0,5–1 g (Vollkornweizen) und 1-2 g (Weizenkleie); Weizen enthält von Natur aus weniger β-Glucane als Hafer oder Gerste.
Hefe (z. B. Backhefe oder Bierhefe) und Hefeflocken
Hefe enthält relativ hohe Mengen an β-Glucanen und wird daher zur Herstellung von β-Glucan-haltigen Nahrungsergänzungsmitteln verwendet.
Hefeflocken enthalten zwar Beta-1,3/1,6-Glucane, doch können die Gehalte stark schwanken, so dass sich keine genauen Zahlen angeben lassen. Man weiß somit nie, wie viel tatsächlich enthalten ist.
Zudem weiß man nicht, wie viel davon gut aufnehmbar ist, da die Zellwände der Hefepilze in Hefeflocken nicht zwangsläufig so gut aufgebrochen sein müssen, damit die Beta-Glucane auch bioverfügbar sind.
Ein konkretes Nahrungsergänzungsmittel ist daher meist sinnvoller, wenn man Beta-1,3/1,6-Glucane gezielt einnehmen und von ihren spezifischen Wirkungen profitieren möchte.
Pilze
Pilze enthalten etwa 0,3-0,4 g (Austernpilze) und 0,2-0,3 g Beta-1,3/1,6-Glucane (Shiitake) pro 100 g frischer Pilze. Doch gilt hier dasselbe wie oben bei Hefe erklärt. Der Gehalt schwankt stark.
Wie beeinflusst die molekulare Masse die Wirkung?
Die molekulare Masse von β-Glucanen beschreibt die Kettenlänge, also die Zahl der Glucosemoleküle, die miteinander verbunden sind. Die molekulare Masse kann je nach Quelle (Getreide, Pilze, Hefe) und Verarbeitungsmethode variieren.
Sie beeinflusst die Fähigkeit der β-Glucane, im Verdauungstrakt eine viskose, gelartige Substanz zu bilden. Dieses Gel ist für die gesundheitlichen Wirkungen der Ballaststoffe verantwortlich (Cholesterin- und Blutzuckersenkung).
Je höher die molekulare Masse, umso besser können die β-Glucane im Verdauungstrakt Gele bilden und umso besser ist ihre Wirkung.
Die molekulare Masse wird in der Regel in Dalton (Da) oder Kilodalton (kDa) angegeben. Meist liegt sie zwischen 100 und 300 kDa – kann aber auch höher sein. Besonders in Studien werden gelegentlich β-Glucane mit besonders hoher Masse verwendet (bis 2000 kDa).
Wie Backen die molekulare Masse reduziert
Getreideprodukte, wie Haferflocken und Haferkleie werden gerne zu Porridge gekocht oder in Teige für Brot, Brötchen, Kekse und Kuchen gemischt. Gerade das Backen aber kann die molekulare Masse reduzieren. Laut einer Studie können 30 bis 40 Prozent des eingesetzten Beta-Glucans während der Brotherstellung durch enzymatische Hydrolyse abgebaut (1) werden.
Dabei wird ein Teil der β-Glucan-Ketten von bestimmten bereits im Getreide oder in der Backhefe vorhandenen Enzymen in kleinere Fragmente gespalten. Fragmente können kein Gel mehr im Darm bilden und die gesundheitsförderlichen Wirkungen zeigen sich evtl. nicht mehr so deutlich.
Dennoch bleibt ein Großteil der enthaltenen β-Glucane auch im Brot noch aktiv.
Wie lässt sich der Abbau der molekularen Masse beim Backen verhindern?
Um β-Glucane während des Backens vor dem hydrolytischen Abbau zu schützen, wäre es wichtig, kürzer und bei niedrigeren Temperaturen zu backen.
Hohe Temperaturen (über 180°C) und lange Backzeiten führen zu einem stärkeren Abbau von β-Glucanen, da die Enzyme aktiver werden und die β-Glucane in kleinere Fragmente aufspalten. Bei längerer Einwirkung hoher Temperaturen sinkt die molekulare Masse der β-Glucane.
Eine Backzeit von 30 bis maximal 45 Minuten bei 160 bis 180 °C wäre ideal, um den Abbau der β-Glucane zu verringern, ohne die Backeigenschaften des Brots negativ zu beeinflussen.
Wenn mit Wasserdampf gebacken wird (hitzebeständige Schale mit Wasser in den Ofen stellen), dann hilft dies, die Temperatur im Brot niedrig zu halten und es dennoch richtig durchzubacken.
Bevor das Brotbacken dadurch jedoch verkompliziert wird und man womöglich ein noch halb rohes Brot aus dem Ofen holt, nur um noch ein paar β-Glucane zu retten, würden wir beim Brotbacken die β-Glucane nicht berücksichtigen.
Einerseits bleibt ein großer Teil dennoch aktiv im Brot (60 – 70 %). Andererseits gibt es noch viele andere Möglichkeiten, Haferkleie oder Haferflocken zu sich zu nehmen, z. B. in Joghurt, Müsli, Porridge, Bratlingen, Füllungen, Pfannkuchen etc. Man muss dazu ja kein Brot backen.
Wie erkennt man die molekulare Masse in Lebensmitteln?
Auf Verpackungen von Haferkleie oder anderen Haferprodukten wird die molekulare Masse der enthaltenen β-Glucane nicht angegeben, im Allgemeinen auch nicht bei β-Glucan-Nahrungsergänzungsmitteln.
Dennoch gilt:
Je weniger ein Haferprodukt verarbeitet ist, umso höher die molekulare Masse. Haferkleie oder grobe Haferflocken haben somit tendenziell eine höhere molekulare Masse als z. B. Instant-Haferflocken oder Backwaren, wie z. B. Haferkekse.
Haferkleie und auch Haferflocken kommen häufig thermisch vorbehandelt in den Handel. Das bedeutet, dass sie bei 100 Grad 1 bis 5 Minuten gedämpft wurden. Dies wird als Stabilisierung bezeichnet, weil der Vorgang die Haltbarkeit verlängert (fettabbauende Enzyme werden inaktiviert und das enthaltene Fett kann nicht mehr so schnell ranzig werden).
Dabei werden nicht nur die fettabbauenden Enzyme inaktiviert, sondern auch die Glucan-abbauenden. Entsprechende Haferprodukte haben daher oft β-Glucane mit höherer molekularer Masse.
Das bedeutet aber auch, Sie können Haferkleie problemlos mit Haferflocken zu einem Porridge kochen. Denn gekocht wird z. B. 5 Minuten bei 100 Grad.
Machen Nahrungsergänzungsmittel mit Beta-Glucanen Sinn?
Es ist nicht unbedingt erforderlich, β-Glucane in Form von Nahrungsergänzungsmitteln (Kapseln oder Pulver) einzunehmen, um von ihren gesundheitlichen Vorteilen zu profitieren.
Haferflocken, Haferkleie und Gerste oder auch Austernpilze enthalten von Natur aus β-Glucane.
Was man essen müsste, um ausreichend β-Glucane aufzunehmen?
Wenn Sie 3 g Beta-1,3/1,4-Glucane täglich zu sich nehmen möchten, könnten Sie z. B. folgendes essen:
- 40 g Haferflocken liefern etwa 1,6–2 g Beta-Glucane.
- 20–30 g Haferkleie liefern etwa 1–3 g Beta-Glucane.
Eine Kombination von Haferflocken und Haferkleie in einer täglichen Ernährung kann die empfohlene Menge an β-Glucanen somit problemlos decken.
Konkrete Rezeptideen, wie Sie Haferkleie in Ihre Ernährung einbauen können, lesen Sie in unserem Artikel Haferkleie: Wirkung und Anwendung.
Wenn Sie eine wirksame Dosis (100 - 200 mg) der pilztypischen Beta-Glucane zu sich nehmen möchten (Beta-1,3/1,6-Glucane), dann sind dafür 100 bis 200 g frische Austernpilze pro Tag erforderlich. Lesen Sie in unserem Artikel Austernpilz - Mehr als ein Speisepilz mehr über die köstlichen Pilze und ihre Wirkungen und Eigenschaften.
Wann Nahrungsergänzungsmittel sinnvoll sein können
In Bezug auf β-Glucan-haltige Getreideprodukte benötigt man im Grunde keine Nahrungsergänzungen.
Nur wenn Sie die entsprechenden Lebensmittel nicht mögen oder nicht vertragen oder nicht jeden Tag essen können und Sie auch keine andere Möglichkeit sehen, Ihr Cholesterin zu senken und/oder Ihren Blutzuckerspiegel zu regulieren, können β-Glucane in Form von Nahrungsergänzungsmitteln sinnvoll sein.
Präparate mit den PILZtypischen Beta-Glucanen zur Aktivierung des Immunsystems jedoch sind durchaus sinnvoll, zumal man in den wenigsten Fällen täglich Pilze in größeren Mengen essen möchte.
Auch enthalten Nahrungsergänzungsmittel garantierte Beta-Glucan-Mengen, was bei Lebensmitteln nicht immer der Fall ist, da die Gehalte dort naturgemäß schwanken. Beta-Glucane in Präparaten sind im Allgemeinen auch besser bioverfügbar.
Worauf beim Kauf von Beta-Glucan-Präparaten achten?
Achten Sie beim Kauf einer Nahrungsergänzung mit β-Glucane auf ein hochwertiges Produkt.
Viele Produkte sind vollkommen unterdosiert und liefern pro (vom Hersteller) empfohlenen Tagesdosis nur 0,5 bis 1,5 g Beta-Glucane (aus Getreide), was natürlich zu wenig ist, wenn Sie sonst keine Beta-Glucan-haltigen Lebensmittel zu sich nehmen.
Auch lässt die Deklaration vieler β-Glucan-Produkte zu wünschen übrig. Man liest dort häufig z. B. „Pro Kapsel 500 mg Beta-Glucan, davon 80 % Polysaccharide.“
Eine solche Deklaration ist nicht nur irreführend, sondern falsch und ohne jeden Sinn. Denn β-Glucane SIND Polysaccharide. Das wäre so, als würde man den Inhalt eines Obstkorbs mit den Worten beschreiben: 5 kg Äpfel, davon 80 % Früchte.
Stattdessen sollte klar angegeben sein: xy mg Extrakt, davon xy mg Polysaccharide, davon xy mg Beta-Glucan (und auch welches Beta-Glucan).
Manchmal sind Beta-1,3- und Beta-1,4-Glucane enthalten (aus z. B. Hafer), in anderen Produkten Beta-1,3- und Beta-1,6-Glucane (aus Hefe oder anderen Pilzen).
Wenn Sie Ihren Cholesterin- und Blutzuckerspiegel regulieren möchten, würden sie zu Produkten aus 1,3- und 1,4-Glucanen greifen. Steht Ihr Immunsystem im Mittelpunkt, würden Sie zu Präparaten mit u. a. 1,6-Glucanen greifen.
* Hier erhalten Sie ein Präparat mit standardisiertem Beta-Glucan-Gehalt (180 mg) aus dem Reishi-Pilz (mit 1-2 Kapseln pro Tag erreichen Sie die Dosis, die auch in Studien eingesetzt wurde).
Fazit: Beta-Glucane in vollwertiger Ernährung
Beta-Glucane sind somit zwar wertvolle Stoffe mit guter gesundheitlicher Wirkung. Bei vollwertiger Ernährung wird man sie jedoch nicht in Form von Nahrungsergänzungsmitteln einnehmen müssen.
Denn eine gesunde Ernährung liefert nicht nur β-Glucane, sondern noch viele andere Nähr- und Vitalstoffe, die in ihrer Gesamtheit für einen gesunden Cholesterin- und Blutzuckerspiegel sowie für eine entzündungshemmende Wirkung sorgen.
Wenn Sie auf β-Glucane setzen möchten, dann sind 3 g pro Tag erforderlich, die über Haferkleie, Haferflocken, Gerste und Speisepilze aufgenommen werden können.
