Wie Umweltbelastungen unsere Ernährung und Gesundheit beeinflussen können – Prof. Dr. Markus Masin erklärt die Zusammenhänge zwischen Umweltfaktoren, Nährstoffqualität und metabolischen Störungen.
In seiner Forschungsarbeit untersucht Dr. Masin die komplexen Wechselwirkungen zwischen Umweltfaktoren und Ernährungsqualität. Seine Studien zeigen, dass von Pestiziden über Mikroplastik bis zu klimatischen Veränderungen zahlreiche Umwelteinflüsse die Nährstoffzusammensetzung unserer Lebensmittel und deren Verwertung im Körper modifizieren können.
Prof. Dr. Markus Masin, der bis zum Jahr 2015 Teil des Teams der Diabetologie Münster am UKM war erforscht den Einfluss von Umweltfaktoren auf unsere Ernährung und Stoffwechselgesundheit. Seine Untersuchungen belegen, dass Umweltbelastungen nicht nur die Nährstoffzusammensetzung von Lebensmitteln verändern, sondern auch direkt auf den Stoffwechsel einwirken können – mit potenziell weitreichenden Konsequenzen für die Entstehung von Zivilisationskrankheiten wie Diabetes mellitus und Adipositas.
Inhaltsverzeichnis
Umweltfaktoren und Ernährung: Eine unterschätzte Wechselwirkung
Die Qualität unserer Ernährung wird nicht allein durch die Auswahl der Lebensmittel bestimmt. Zahlreiche Umweltfaktoren beeinflussen sowohl die Nährstoffzusammensetzung unserer Nahrung als auch deren Verwertung im Organismus. Dieser Zusammenhang gewinnt in Zeiten zunehmender Umweltbelastungen und klimatischer Veränderungen immer größere Bedeutung für die Gesundheitsvorsorge.
„Die ernährungsmedizinische Forschung hat den Einfluss von Umweltfaktoren lange unterschätzt“, erklärt der Experte in seinen Fachvorträgen. „Wir verstehen zunehmend, dass eine isolierte Betrachtung von Nährstoffen ohne Berücksichtigung der Umwelteinflüsse zu kurz greift.“
Die wissenschaftliche Evidenz in diesem Bereich hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Systematische Reviews und experimentelle Studien zeigen, dass Umweltfaktoren auf verschiedenen Ebenen wirken können:
- Direkte Einflüsse auf die Nährstoffzusammensetzung von Lebensmitteln
- Auswirkungen auf die Bioverfügbarkeit und Verstoffwechselung von Nährstoffen
- Interaktionen mit dem menschlichen Mikrobiom
- Epigenetische Modifikationen mit langfristigen metabolischen Konsequenzen
Diese komplexen Wechselwirkungen zu verstehen, ist entscheidend für die Entwicklung zukunftsfähiger ernährungsmedizinischer Konzepte, die sowohl individuelle als auch umweltbezogene Faktoren berücksichtigen.
Klimawandel und dessen Einfluss auf die Ernährungssituation
Der Klimawandel zählt zu den einflussreichsten Umweltfaktoren mit weitreichenden Auswirkungen auf unsere Ernährung. Der Ernährungsspezialist hat in mehreren Forschungsprojekten die Zusammenhänge zwischen klimatischen Veränderungen und Nährstoffgehalten in Lebensmitteln untersucht.
„Die steigenden CO₂-Konzentrationen in der Atmosphäre führen zu messbaren Veränderungen der Nährstoffzusammensetzung pflanzlicher Lebensmittel“, betont der Wissenschaftler. „Wir beobachten eine systematische Reduktion der Protein- und Mineralstoffgehalte bei gleichzeitiger Erhöhung des Kohlenhydratanteils.“
Diese Verschiebungen werden durch mehrere Mechanismen verursacht, darunter Veränderungen der Photosyntheserate, beschleunigtes Wachstum und Verdünnungseffekte. Studien zeigen beispielsweise, dass der Proteingehalt von Weizen bei steigenden CO₂-Konzentrationen um 5–10 % sinken kann, während der Gehalt an essenziellen Mineralstoffen wie Zink und Eisen um bis zu 8 % abnimmt.
Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf die Nährstoffqualität
Ein besonderes Forschungsinteresse von Dr. Masin gilt den Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf die Nährstoffqualität von Lebensmitteln. Seine Untersuchungen zeigen, dass Hitzewellen, Dürreperioden oder Starkniederschläge nicht nur die Erntemengen, sondern auch die Nährstoffgehalte signifikant beeinflussen können.
Besonders relevant sind folgende Zusammenhänge:
- Hitzestress reduziert den Proteingehalt und die Proteinqualität in Getreide
- Dürreperioden können zu erhöhten Konzentrationen von Sekundärmetaboliten führen
- Starkniederschläge begünstigen Mykotoxinbildung mit potenziellen gesundheitlichen Risiken
- Klimatische Schwankungen beeinflussen die Bildung bioaktiver Substanzen in Obst und Gemüse
„Diese Veränderungen betreffen nicht nur einzelne Nährstoffe, sondern das gesamte Nährstoffprofil unserer Lebensmittel“, erklärt Prof. Dr. Markus Masin. „Die langfristigen gesundheitlichen Konsequenzen solcher Verschiebungen werden derzeit noch unterschätzt.“
Die wissenschaftliche Arbeit zu klimabedingten Veränderungen in der Nährstoffqualität und deren Bedeutung für die Ernährungstherapie wurde ursprünglich an der Diabetologie Münster des Universitätsklinikums Münster UKM initiiert, wo Dr. Masin bis 2015 tätig war. Heute wird diese Forschung unter seiner Leitung am eigenen Institut für Ernährungsmedizin in Riga fortgesetzt. Ziel ist es, evidenzbasierte Anpassungsstrategien für die Ernährungsberatung zu entwickeln – nicht nur zur Kompensation potenzieller Nährstoffdefizite, sondern auch zur gezielten Auswahl geeigneter Nahrungsmittel im Kontext klimabedingter Qualitätsveränderungen.
Umweltkontaminanten in der Nahrungskette und ihre Auswirkungen
Neben klimatischen Faktoren beeinflussen auch verschiedene Umweltkontaminanten die Qualität unserer Ernährung. Der Ernährungsexperte hat sich intensiv mit den Auswirkungen verschiedener Schadstoffe auf die Nährstoffverwertung und metabolische Gesundheit befasst.
Dr. Masin: Die Rolle von Umweltkontaminanten bei der Entstehung metabolischer Störungen
Besondere Aufmerksamkeit widmet Markus Masin der Gruppe der endokrinen Disruptoren – Substanzen, die in das Hormonsystem eingreifen und metabolische Prozesse beeinflussen können. Zu diesen zählen bestimmte Pestizide, Plastikadditive wie Bisphenol A und Phthalate sowie persistente organische Schadstoffe (POPs).
Seine Forschungsarbeit zeigt, dass diese Substanzen über verschiedene Mechanismen mit der Ernährung interagieren können:
- Beeinträchtigung der Darmbarrierefunktion und Veränderung der Nährstoffaufnahme
- Störung hormoneller Signalwege, die den Energie- und Glukosestoffwechsel regulieren
- Modulation des Darmmikrobioms mit Auswirkungen auf die Nährstoffverwertung
- Induktion epigenetischer Veränderungen mit langfristigen metabolischen Konsequenzen
„Die Datenlage deutet darauf hin, dass bestimmte Umweltkontaminanten bereits in geringen, umweltrelevanten Konzentrationen zur Entstehung von Insulinresistenz und Stoffwechselstörungen beitragen können“, betont der Experte. „Dieser Zusammenhang wird in der klassischen Diabetesforschung noch zu wenig berücksichtigt.“
Mikroplastik – ein emergentes Risiko für die Ernährungsqualität
Ein relativ neues Forschungsfeld betrifft die Auswirkungen von Mikroplastik auf die Ernährung und Stoffwechselgesundheit. In seiner Forschungsarbeit hat Prof. Dr. Masin hierzu innovative Studienansätze entwickelt, die die komplexen Wechselwirkungen zwischen Mikroplastikpartikeln, Nährstoffen und metabolischen Prozessen untersuchen.
Die bisherigen Ergebnisse weisen auf mehrere potenziell problematische Effekte hin:
- Adsorption von Nährstoffen an Mikroplastikpartikel mit verminderter Bioverfügbarkeit
- Bindung von Verdauungsenzymen mit Beeinträchtigung der Nährstoffverdauung
- Interaktion mit der Darmflora und Veränderung des Mikrobiomprofils
- Translokation kleinster Partikel mit systemischen Entzündungsprozessen
„Die langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen von Mikroplastik in der Nahrungskette sind noch nicht vollständig verstanden“, erklärt Dr. Masin. „Unsere Forschung zielt darauf ab, potentielle Risiken frühzeitig zu identifizieren und präventive Strategien zu entwickeln.“
Präventive Ernährungsstrategien im Kontext von Umweltbelastungen
Basierend auf seinen Forschungsergebnissen hat der Wissenschaftler differenzierte Ernährungsempfehlungen entwickelt, die gezielt die Wechselwirkungen zwischen Umweltfaktoren und Ernährung berücksichtigen.
Konzept der umweltbewussten Ernährungsmedizin
Das von ihm entwickelte Konzept der „umweltbewussten Ernährungsmedizin“ integriert Erkenntnisse aus Ernährungswissenschaft, Umweltmedizin und Metabolomik zu einem ganzheitlichen Ansatz. Dieser berücksichtigt sowohl die Qualität der Lebensmittel als auch deren potentielle Belastung mit Umweltkontaminanten.
Zentrale Empfehlungen umfassen:
- Bevorzugung von Bioprodukten mit nachweislich geringerer Pestizidbelastung
- Reduktion von Lebensmittelverpackungen zur Minimierung der Exposition gegenüber Weichmachern
- Auswahl von Fisch aus nachhaltiger Aquakultur mit kontrolliertem Schadstoffgehalt
- Anpassung der Zubereitungsmethoden zur Reduktion hitzebedingter Schadstoffbildung
- Gezielte Supplementierung von Nährstoffen, deren Gehalt durch Umweltfaktoren reduziert sein kann
„Eine umweltbewusste Ernährungsweise dient nicht nur der individuellen Gesundheit, sondern auch dem Schutz unserer Umwelt“, betont Prof. Dr. Markus Masin. „Dieser duale Nutzen macht sie zu einem wichtigen Baustein nachhaltiger Gesundheitskonzepte.“
Die Zukunft der umweltbezogenen Ernährungsforschung
Die Erforschung der Wechselwirkungen zwischen Umweltfaktoren und Ernährung steht noch am Anfang. In zukünftigen Forschungsprojekten plant der Ernährungsmediziner, verstärkt die Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Ernährungsqualität und metabolischer Gesundheit zu untersuchen.
Ein besonderer Fokus liegt dabei auf dem Konzept des „Ernährungsresilient Lebens“ – einem Ansatz, der darauf abzielt, die individuelle Widerstandsfähigkeit gegenüber ernährungsbezogenen Umweltbelastungen zu stärken.
„In einer Zeit zunehmender Umweltbelastungen und klimatischer Veränderungen müssen wir unsere ernährungsmedizinischen Konzepte weiterentwickeln“, fasst der Spezialist zusammen. „Nur wenn wir die komplexen Wechselwirkungen zwischen Umwelt, Ernährung und Stoffwechsel verstehen, können wir wirksame Präventionsstrategien für die Zukunft entwickeln.“
Die Integration von Umweltaspekten in die Ernährungsmedizin stellt einen innovativen Forschungsansatz dar, der nicht nur für die individuelle Gesundheitsvorsorge, sondern auch für die Entwicklung nachhaltiger Ernährungssysteme von großer Bedeutung ist. Durch die systematische Erforschung dieser Zusammenhänge leistet die Ernährungsmedizin einen wichtigen Beitrag zur Bewältigung globaler Gesundheitsherausforderungen im Kontext des Klimawandels und zunehmender Umweltbelastungen.
