Über die Ursachen der Adipositas wurde schon viel geschrieben. Neben genetischen, hormonellen und medikamentösen Faktoren werden auch psychische Störungen dafür verantwortlich gemacht. Im Einzelfall treffen diese Erklärungen zu, der massenhafte Anstieg der Adipositas in den letzten 50 Jahren lässt sich dadurch jedoch nicht erklären.

Die Gründe der Übergewichts- bzw. Fettleibigkeitskrise liegen nach Überzeugung führender Ernährungswissenschaftler in einer kontinuierlichen Über- bzw. Fehlernährung. Man spricht deshalb auch von primärer Adipositas, um sie von solchen Fällen abzugrenzen, die sich auf dem Boden einer Grunderkrankung (z. B. Hypothyreose, Cushing-Syndrom, Depression) oder eines genetischen Defekts (z. B. Mutationen des Leptin- oder Melanocortin-4 Rezeptors) entwickeln.

Schätzungen gehen davon aus, dass der Anteil der ernährungsbedingten Adipositas etwa 95% beträgt. Die Gründe für die starke Zunahme von Übergewicht und Fettleibigkeit sind praktisch überall auf der Welt dieselben: Es ist der zunehmende Konsum von industriell stark verarbeiteten Fertigprodukten und gesüßten Getränken.

Bedingt durch den hohen Verarbeitungsgrad konsumieren Amerikaner heute 500 kcal pro Tag mehr als noch vor 50 Jahren. Ein täglicher Energieüberschuss von nur 250 kcal, das entspricht etwa einem Croissant, einem Cheeseburger, einem Milchshake oder einem Glas Limonade, führt so schnell zu einer Gewichtszunahme von etwa 1 kg im Monat und 12 kg im Jahr.

Die Transformation des Essens

Im Verlauf der biologischen Evolution hat sich unser Organismus hervorragend an eine breite Palette von pflanzlichen und tierischen Produkten angepasst. Noch im 18. Jahrhundert wurden die meisten Lebensmittel überwiegend in naturbelassener oder minimal verarbeiteter Form verzehrt. Die Verarbeitungstechniken beschränkten sich vorwiegend auf die Zerkleinerung bzw. Zerlegung sowie das Kochen, Backen und Braten pflanzlicher und tierischer Lebensmittel. Die Haltbarkeit der Nahrung wurde durch Fermentieren, Trocknen, Räuchern oder Pökeln verlängert. Allen Verarbeitungsprozessen war jedoch eines gemeinsam: Die Integrität der Lebensmittel blieb dabei weitgehend erhalten. Ihre ursprüngliche Herkunft ließ sich leicht zurückverfolgen und war in der Regel auch mit bloßem Auge erkennbar.

Mit der industriellen Revolution, Mitte des 19. Jahrhunderts, und der damit einhergehenden Bevölkerungsexplosion, erfolgte die größte Umwälzung der menschlichen Ernährung. Sie ist durch die zunehmende Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und den vermehrten Einsatz von Maschinen zur Herstellung von Nahrungsmitteln gekennzeichnet. Die Naturwissenschaften Chemie, Biologie und Physik lieferten die analytischen Methoden, mit denen sich alles Essbare bis in seine molekularen Bestandteile zerlegen ließ. Damit war es erstmals möglich, Nährstoffe nach Bedarf neu zu kombinieren. Gleichzeitig entwickelten die Ingenieurwissenschaften lebensmitteltechnologische Verfahren zur Herstellung von formstabilen Texturen jeglicher Gestalt, Struktur und Konsistenz, z.B. Kartoffelchips, Marshmallows, Eiscreme.

Heute stammen unsere Kalorien zunehmend aus Stoffen, die nie bzw. nicht in dieser Menge und Zusammensetzung Bestandteil der menschlichen Ernährung waren. Hochverarbeitete Nahrungsmittel machen in Industrieländern mittlerweile 60–80% der täglich aufgenommenen Kalorien aus.

Ingenieure des Essens

Nutzpflanzen sowie Tierkörper werden heute industriell zerkleinert und in ihre wertgebenden Substanzen zerlegt. Die extrahierten Makromoleküle durchlaufen danach weitere strukturverändernde Verarbeitungsschritte: Stärken werden modifiziert oder verzuckert, Öle raffiniert, gehärtet und umgeestert und Proteine in Aminosäuren getrennt. Ziel der Verarbeitung ist die Herstellung von standardisierten Grundsubstanzen in definierten Partikelgrößen und Reinheitsgraden.

Die physikalisch, chemisch und enzymatisch fraktionierten und stofflich variierten Nahrungsmittelbestandteile – in Form von Pulvern, Granulaten, Pasten, Gelen oder Flüssigkeiten – dienen dann als Ausgangsmaterialien für nahezu alle hochverarbeiteten Lebensmittel, von Fischstäbchen über Müsliriegel bis hin zu Eiscreme. Sie können in beliebigen Verhältnissen miteinander vermischt, mit Ballast- und Mikronährstoffen angereichert und anschließend gesüßt, eingefärbt, aromatisiert, stabilisiert und konserviert werden. Auf diese Weise lässt sich eine unüberschaubare Anzahl künstlicher Nahrungsmittel herstellen und mithilfe industrieller Techniken in die gewünschte Textur und Form bringen.

Dabei wird die natürliche Komplexität der Makro- und Mikronährstoffe sowie deren biologische Funktion zerstört. Das Ergebnis sind „hyperschmackhafte“ Fertigprodukte mit hoher Energiedichte und wenigen bis keinen Vitalstoffen (Beispiel siehe Kasten).

Bahnbrechender Forschungsansatz

Auf diese Umstände und Zusammenhänge machte 2010 ein Team von brasilianischen Wissenschaftlern unter der Leitung von Carlos Monteiro aufmerksam. Sie untersuchten die Auswirkungen von industriell stark verarbeiteten Fertigprodukten auf das Körpergewicht sowie die Gesundheit von Menschen verschiedener Länder. Anstatt sich dabei auf einzelne Makronährstoffe zu fokussieren, nahmen sie das gesamte Ernährungsmuster verschiedener Bevölkerungsgruppen in den Blick. Dabei fanden sie deutliche Unterschiede:

• Die traditionelle Ernährung bestand hauptsächlich aus frischen und weitgehend unverarbeiteten Lebensmitteln.
• Die „moderne“ Ernährung umfasste vorwiegend industriell hochverarbeitete Fertigprodukte aus dekonstruierten und modifizierten Zutaten, die mit zahlreichen synthetischen Zusatzstoffen versetzt waren.

Zur besseren Einordnung und Abgrenzung dieser beiden Ernährungsmuster entwickelte das Team eine neue Einteilung der Nahrungsmittel, die sogenannte NOVA-Klassifikation [1]. Auf dieser Grundlage wurde in der Folge eine große Anzahl an Studien publiziert, die alle nahelegen, dass stark verarbeitete Fertigprodukte den menschlichen Körper schädigen, indem sie die Entwicklung von Adipositas verursachen, kardiometabolische Erkrankungen fördern, Krebserkrankungen begünstigen und zu einer Verkürzung der Lebenserwartung beitragen [2] [3].

Die Ordnung der Nahrung

Die erste Nahrungsgruppe der NOVA-Klassifikation umfasst naturbelassene bzw. traditionell hergestellte Lebensmittel. Dazu gehören Vollkorngetreide, Hülsenfrüchte, Kartoffeln, Fleisch, Geflügel, Fisch, Meerestiere, Eier, Milchprodukte, frisches und fermentiertes Gemüse sowie Pilze und Obst. Die tierischen und pflanzlichen Rohstoffe werden manuell zerkleinert, gegebenenfalls fermentiert und bei Bedarf gekocht, gebacken oder gebraten. Durch diese einfachen Verarbeitungstechniken können rohe Lebensmittel verdaulicher gemacht und die Energieausbeute verbessert werden.

Der Gebrauch von Werkzeugen sowie die Nutzung des Feuers waren es, die den Menschen bereits vor etwa einer Million Jahren an die Spitze der Nahrungspyramide beförderten. Im weiteren Verlauf der kulturellen Evolution hat sich das menschliche Verdauungssystem an die neuen Zubereitungsmethoden angepasst. Das gilt sowohl für die Anatomie des Magen-Darm-Traktes als auch für die Physiologie von Verdauung und Stoffwechsel.

Zur zweiten Nahrungsgruppe werden industriell verarbeitete Zutaten gerechnet, z. B. Auszugsmehl, Zucker, Speiseöl, Butter, Schmalz, Essig und Salz. Nahrungsmittel dieser Gruppe sind nicht zum unmittelbaren Verzehr geeignet. Sie dienen primär der Zubereitung von Speisen im eigenen Haushalt. Ausschließlich mit Nahrungsmitteln dieser Gruppe ist eine ausgewogene Ernährung jedoch nicht möglich. Sie haben zwar einen hohen Energiegehalt, aber nur wenige bis keine Vitalstoffe (Vitamine, Mineralien, Spurenelemente, Ballaststoffe und sekundäre Pflanzenstoffe).

Die Gruppe drei umfasst Nahrungsmittel aus den beiden ersten Kategorien, wobei die eingesetzten handwerklichen oder industriellen Verarbeitungstechniken in erster Linie der Haltbarmachung dienen. Beispiele sind Back- und Teigwaren, Räucherfleisch, Dauerwurst, Käse sowie Fisch-, Fleisch-, Gemüse- und Obstkonserven.

Zur Gruppe vier zählen schließlich Nahrungsmittel, deren Rezepturen und Inhaltsstoffe ausschließlich in der Industrie verwendet werden und bei deren Herstellung eine Reihe technologischer Verfahren zum Einsatz kommt. Mit der industriellen Verarbeitung von Lebensmitteln zu Fertigprodukten wird die Energieausbeute der Nahrung im Vergleich zur traditionellen Verarbeitung im Haushalt noch einmal um mehrere Größenordnungen gesteigert. Mit der Aufspaltung von Lebensmitteln in ihre molekularen Bestandteile und der Entfernung jeglicher Ballast- und Vitalstoffe wird die komplexe Struktur der natürlichen Matrix vollständig aufgehoben. Wesentliche Schritte der menschlichen Verdauung werden dadurch bereits vorweggenommen. Zahlreiche Inhaltsstoffe verzehrfertiger Industrienahrung werden als Monomere, ohne nennenswerte Verdauungsarbeit, bereits im oberen Abschnitt des Dünndarms in den Blutkreislauf aufgenommen und unmittelbar dem Energie- und Baustoffwechsel des Körpers zugeführt. Das gilt insbesondere für den Konsum von Softdrinks sowie den Verzehr von Süßwaren.

Der Aufschluss der Lebensmittelmatrix ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt bei der Verdauung der Nahrung, der Resorption der Nährstoffe sowie der Einstellung des Sättigungsgefühls. Deswegen sind naturbelassene Lebensmittel sättigender als Nährstoffcocktails aus pürierten bzw. verflüssigten Fertigprodukten (Beispiel siehe Kasten). Hinzu kommt, dass die unnatürliche Textur und Konsistenz stark verarbeiteter Lebensmittel das Schmelzverhalten im Mund beschleunigt und das Kauen vor dem Schlucken weitgehend überflüssig macht. Das allgegenwärtige Fett wirkt darüber hinaus wie ein Gleitmittel. Die industrielle Lebensmittelverarbeitung erzeugt auf diese Weise eine Art Babynahrung für Erwachsene. Nahrungskalorien werden dadurch immer leichter zugänglich und die körpereigenen Sättigungssignale einfach überrannt.

Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile

Eine strenge Grenzlinie zwischen verarbeiteten und unverarbeiteten Lebensmitteln zu ziehen, gelingt nicht in jedem Fall. Fest steht jedoch, dass die biologische Qualität von Lebensmitteln mit jedem zusätzlichen Verarbeitungsschritt weiter abnimmt.

Auch wenn es für hochverarbeitete Fertigprodukte bisher keine allgemein anerkannte lebensmittelrechtliche Definition gibt, so lassen sie sich doch anhand einiger typischer Merkmale charakterisieren. Dazu gehören ein hoher Gehalt an freien Zuckern, gehärteten Fetten bzw. raffinierten Ölen, fraktionierten Proteinen, eine hohe Energiedichte, die Beimengung zahlreicher synthetischer Zusatzstoffe sowie eine hohe Salzkonzentration. Gleichzeitig enthalten sie wenig bis keine Vitalstoffe.

Als weitere Faustregel gilt, dass industriell hergestellte Produkte in aufwendigen Plastik- oder Leichtmetallverpackungen angeboten werden, eine Nährwerttabelle sowie ein Zutatenverzeichnis auf ihrer Verpackung tragen müssen und häufig mit Gesundheitsversprechen beworben werden. Darunter fallen auch zahlreiche vegetarische bzw. vegane Ersatzprodukte sowie Produkte mit Siegeln und Zertifikaten für biologischen Anbau, Freilandhaltung und klimafreundliche Produktion.

Eine Studie schafft Klarheit

Kevin D. Hall gelang 2019 als Erstem der wissenschaftliche Nachweis, dass der Zusammenhang zwischen dem Verzehr von hochverarbeiteten Lebensmitteln und der Entwicklung von Übergewicht kausaler Natur ist [4]. Auf Basis der NOVA-Klassifikation teilte er 20 freiwillige Probanden nach dem Zufallsprinzip in zwei Gruppen ein. Die eine Hälfte der Teilnehmer erhielt eine Diät, die ausschließlich aus Fertigprodukten der Gruppe 4 der NOVA-Klassifikation bestand (Interventionsgruppe). Die andere Hälfte erhielt eine hinsichtlich Fett-, Eiweiß-, Kohlenhydrat-, Salz- und Ballaststoffgehalt identische Diät ohne irgendwelche Fertigprodukte. Ihre Ernährung bestand zu 80% aus frischen Lebensmitteln der NOVA-Klassifikation 1 und zu lediglich 20% aus isolierten Zutaten und konservierten Nahrungsmitteln der NOVA-Klassifikationen 2 und 3 (Kontrollgruppe). Nach zwei Wochen tauschten die beiden Gruppen ihren Speiseplan. In beiden Phasen des Experiments konnten die Teilnehmer so viel essen, wie sie wollten.

Wie sich herausstellte, aßen die Probanden der Interventionsgruppe etwa 500 kcal pro Tag mehr und nahmen fast ein Kilogramm zu, wohingegen sie in den zwei Wochen der Kontrollphase um ein Kilogramm abnahmen. Das Mehr an Kalorien war ausschließlich auf das Mehr an Kohlenhydraten und Fetten zurückzuführen. Die Menge an Proteinen unterschied sich nicht. Die Studie war zwar klein und von kurzer Dauer, wurde jedoch sehr sorgfältig durchgeführt, sodass die These von Monteiro, wonach der hohe Anteil an Fertigprodukten für den allgemeinen Anstieg der Fettleibigkeit verantwortlich ist, als belegt gelten kann.

Zahlreiche qualitativ hochwertige Beobachtungsstudien der letzten Jahre unterstützen Halls Erkenntnisse. Darüber hinaus häufen sich die Hinweise, dass stark verarbeitete Fertigprodukte nicht nur der Hauptgrund für den weltweit steilen Anstieg der Fettleibigkeit sind, sondern auch für zahlreiche weitere Gesundheitsprobleme [5] [6]. Die Assoziationen waren häufig dosisabhängig, was in epidemiologischen Studien als Hinweis auf einen ursächlichen Zusammenhang gilt [7].

Metabolische Programmierung

Fettleibigkeit ist bei Naturvölkern wie den Hazda oder den Yanomami ein seltenes Phänomen. Wie alle Lebewesen, so hat auch der Mensch im Laufe der Evolution neuroendokrine Feedback-Systeme zur Steuerung der Nahrungsaufnahme sowie zur Kontrolle des Energiehaushalts entwickelt. Dadurch wird das Körpergewicht innerhalb enger Grenzen reguliert, so wie es auch bei der Körpertemperatur, dem Blutdruck, dem Zuckerspiegel und dem Elektrolythaushalt der Fall ist. Ein fein abgestimmtes System von Hormonen und Botenstoffen sowie ein Netzwerk von Nerven und Blutgefäßen gleicht die Signale von Bauch und Gehirn eng miteinander ab.

Durch Regulationsmechanismen, die weit unterhalb der Ebene unseres Bewusstseins operieren, wird bestimmt, was, wann und wie viel wir essen. Zuständig für diese Selbstregulation ist der Hypothalamus. Gekoppelt ist das Ganze an ein Belohnungssystem, das uns zur Nahrungssuche bzw. zum Essen motiviert. Auch Tiere in der freien Wildbahn entwickeln keine Fettleibigkeit und bleiben selbst bei Nahrungsüberschuss gesund.

Anschlag auf die Sinne

Inhaltsstoffe wie Zucker, Fett und Salz sowie zahlreiche künstliche Zusätze, die den Geschmack verstärken, verwirren jedoch unsere Sinne und verleiten uns zum Überessen. Unsere biologischen Regulations- und Kontrollsysteme werden außer Kraft gesetzt. Es kommt zu einem unkontrollierbaren, zwanghaften und selbstschädigenden Drang zum übermäßigen Essen. Hochverarbeitete Lebensmittel können das Belohnungssystem im Gehirn auf ähnliche Weise aktivieren wie Alkohol, Nikotin oder harte Drogen. Die bisher dazu vorliegenden neurowissenschaftlichen Hinweise sind überzeugend [8].

Verhältnis- und Verhaltensprävention notwendig

Kurz nach dem Erscheinen der Studie von Hall veröffentlichte die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) einen Bericht, in dem die Studie als „solides Bindeglied“ zwischen ultraverarbeiteten Lebensmitteln und Adipositas bezeichnet wurde. Als Konsequenz aus der Studie empfehlen die Autoren die stärkere Besteuerung hochverarbeiteter Fertigprodukte sowie gesüßter Getränke, die Reduktion von Zucker, gehärteten Fetten und Salz in Nahrungsmitteln, umfangreiche Werbeeinschränkungen für ungesunde Nahrungsmittel (insbesondere für Kinder), breit angelegte Informations- und Aufklärungskampagnen für die Bevölkerung sowie eine verbesserte Lebensmittelkennzeichnung.

Diese Maßnahmen werden von zahlreichen medizinischen Fachgesellschaften, Verbraucherschutzorganisationen sowie der Deutschen Allianz Nichtübertragbare Krankheiten (DANK) unterstützt, entbinden den Einzelnen jedoch nicht von der persönlichen Verantwortung für seine eigene Gesundheit. Jeder Erwachsene ist aufgefordert, sein Einkaufs- und Konsumverhalten zu überdenken und entsprechend anzupassen. Das schließt die familiäre Fürsorge der Kinder mit ein. Dazu braucht es Wissen, Entschlossenheit, Ausdauer und Selbstdisziplin.

Dr. rer. med. Franz-Werner Dippel hat Biologie studiert und in Medizin promoviert. Er hat mehr als 30 Jahre Industrieerfahrung in verschiedenen Funktionen der Herz-Kreislauf- und Stoffwechselforschung. Seit 2018 ist er als freiberuflicher Dozent für Gesundheit und Ernährung tätig.

Interessenkonflikt: Der Autor erklärt, dass keine Interessenkonflikte bestehen.