Beta-Glukan

Synonym(e): biological response modifier, Polysaccharid, Saccharomyces cerevisiae

Nährstoffgruppe: Pflanzliche Extrakte & Wirkstoffe, Immunmodulatoren

Vorkommen und physiologische Effekte

Vorkommen in der Nahrung
Beta-Glukan ist ein natürliches Polysaccharid, das sich in den Membranen von Mikroorganismen wie Hefen und Pilzen findet. Es ist zudem Bestandteil von Pflanzen. Vor allem Gerste und Hafer sind reich an diesem Naturstoff, der im weiteren Sinn zu den Ballaststoffen zählt.
Physiologische Effekte
Immunsystem	Immunmodulation durch Erhöhung der Aktivität der Leukozyten Unterstützung der angeborenen und erworbenen Immunität durch Aktivierung des intestinalen NF-kappaB (nuclear factor-kappaB)

EFSA Health Claims

Health Claims		EFSA Opinion
Beta-Glukane	Beta-Glukane tragen zur Aufrechterhaltung eines normalen Cholesterinspiegels im Blut bei.
Richtwerte	Die positive Wirkung stellt sich bei einer täglichen Aufnahme von 3 g Beta-Glukan aus Hafer, Haferkleie, Gerste, Gerstenkleie oder einem Gemisch dieser Getreide ein.

Referenzwerte

Anwendungsgebiete
Immunsupprimierung, Leistungssport, Erhöhung des Impfschutzes, Reduktion der Nebenwirkungen von Methothrexat

Sicherheit des Nährstoffes		Beta-Glukan
EFSA-Bewertung: 600 mg/Tag in Form von Nahrungsergänzungen und/oder diätetischen Lebensmitteln werden als sicher angesehen.

Besondere Informationen

Physiologische Wirkungen von Beta-Glukan

Beim Menschen hat Beta-Glukan ernährungstherapeutische Effekte. So beeinflusst Beta-Glukan die Blutfettwerte positiv, senkt den Blutzuckerspiegel und stimuliert die körpereigene Immunabwehr (1). Zudem steigert Beta-Glukan die Aktivität der antioxidativ wirksamen Enzyme (Superoxiddismutase und Katalase) und hemmt dadurch die Lipidperoxidation, die als Marker für systemischen oxidativen Stress gilt (2).

Hocheffektiver Naturstoff mit abwehrsteigernder Wirkung

Beta-Glukan kann auf außergewöhnlich starke Weise das körpereigene Immunsystem mobilisieren. Zwar sind die genauen Wirkmechanismen noch nicht eindeutig geklärt, aber Studien deuten darauf hin, dass dies durch eine Stimulierung der Leukozyten ohne die gleichzeitige Anregung der Phagozytosetätigkeit geschieht (3). Zentraler Vorgang scheint dabei das Anbinden des Beta-Glukanglukosepolymers an den Dectin-1-Rezeptor (Beta-Glukanrezeptor) der Monozyten und der Makrophagen zu sein. Dectin-1 zählt zu den „pattern recognition receptors“, die bei der Identifizierung eindringender Mikroorganismen eine zentrale Rolle spielen (4). Dadurch werden immunologische Reaktionen in Gang gesetzt, die das Abwehrsystem aktivieren (5) und zu einem klaren Trainingseffekt des Immunsystems führen. Neben einer generellen Aktivierung immunologischer Tätigkeit, der Bildung von Antikörpern und der Aktivierung von weiteren Zellen des Immunsystems wird auch eine Beeinflussung der TH1- und TH2-Helferzellen beobachtet (6). Außerdem konnte eine Aktivierung des intestinalen NF-kappaB (nuclear factor- kappaB), jenem Transkriptionsregulator, der eine Schlüsselrolle bei der angeborenen und erworbenen Immunität spielt, nachgewiesen werden (7)(8).
Verschiedene Studien belegen, dass bei immunsupprimierenden Erkrankungen wie Krebs oder bei bestimmten Infektionskrankheiten durch erhöhte Beta-Glukangaben eine signifikante immunsteigernde Wirkung auftritt (9). Neue Veröffentlichungen unterstützen diese Daten. Somit qualifiziert sich Beta-Glukan als hocheffektiver Naturstoff zur Verbesserung des immunologischen Status (13).

Beta-Glukan – ein Adjuvans für effizientere Impfungen

Bei ca. 10 % der Patienten, die eine Hepatitis-B-Impfung durchführen lassen, werden nicht ausreichend Antikörper gebildet, um einen Impfschutz zu gewährleisten. Wird Beta-Glukan als begleitende Maßnahme substituiert, wird der Antikörpertiter gegen Hepatitis B stark erhöht. Obwohl noch intensivere Studien auf diesem Gebiet notwendig sind, scheint hier eine neue Möglichkeit zur Verbesserung von Impfstrategien zu bestehen (10).

Schutz vor Nebenwirkungen einer Methotrexatbehandlung und schnellere Wiederherstellung nach Schocksituationen

Methotrexat, ein Folsäureantagonist, wird zur Behandlung von rheumatischen Beschwerden und bei bösartigen Tumoren eingesetzt. Allerdings treten oft Nebenwirkungen auf, die mit oxidativem Stress und Gewebetoxizität in Verbindung gebracht werden. Einige vorläufige Forschungsergebnisse an Tieren kommen zu dem Schluss, dass Beta-Glukan durch seine antioxidativen und immunregulierenden Eigenschaften die gesteigerte Leukozytenapoptosis und die oxidativen Gewebsschädigungen vermindern kann und dadurch die Nebenwirkungen von Methotrexat an Magen, Darm und Leber verringert (11).
Auch bei experimentell induzierten Organverletzungen zeigt eine Beta-Glukansupplementierung signifikante Effekte auf hämodynamische Vorgänge. Bei mit Beta-Glukan substitutierten Ratten normalisierte sich das Blutdruckgeschehen nach einem schockbedingten Blutdruckabfall signifikant schneller als in der Vergleichsgruppe. Es konnte zudem gezeigt werden, dass Beta-Glukan die Plasmakonzentrationen von Aspartat- und Alaninaminotransferasen abschwächt, was auf einen gesteigerten Schutz der Leber gegenüber biochemischen Stressoren hinweist (12).
Untersuchungen bei Patienten nach chirurgischen Interventionen belegen, dass das Risiko für postoperative Infektionen durch Beta-Glukan gesenkt werden kann (1).

Beta-Glukan bei Krebspatienten zur Immunstärkung

Bei den biomedizinischen Effekten von Beta-Glukan bei Tumorpatienten stehen die immunmodulierenden Eigenschaften im Mittelpunkt. Beta-Glukan aktiviert das Immunsystem, indem es die Bildung von Zytokinen wie TNF-alpha und IL-1-beta anregt, die wiederum an die Glukanrezeptoren der Makrophagen und der neutrophilen Granulozyten anbinden können. Zudem unterdrückt Beta-Glukan das Entstehen von Superoxidanionen und Hydrogenperoxid, die durch ihre Wirkung als freie Radikale die Immunzellen schwächen können. Nachgewiesen ist auch eine Verbesserung der Aktivität der natürlichen und der lymphokinaktivierten Killerzellen.
In einigen klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass Beta-Glukan auch bei Tumorerkrankungen zur Stärkung des Immunsystems genutzt werden kann. So wurde bei Patientinnen mit fortgeschrittenem Brustkrebs durch orale Beta-Glukangaben die Monozytenzahl signifikant gesteigert. Eine Beta-Glukansupplementierung erhöht zudem die Effizienz von Chemo- und Strahlentherapie und hat positive Effekte auf die Überlebenszeit und die Lebensqualität von Krebspatienten (1).

Indikation

Effekt	Indikation	Dosierung
Physiologische Effekte mit niedrigen Nährstoffdosierungen	Zur generellen Steigerung der Immunabwehr	100 - 600 mg/d
	Allgemeine Immunschwäche durch Erkrankungen, Leistungssport , Krebsprävention oder Stress	100 - 600 mg/d
	Zur Senkung des Risikos postoperativer Infektionen	100 - 600 mg/d
	Begleitend therapeutisch zur Erhöhung des Impfschutzes	100 - 600 mg/d
	Zum Schutz vor Nebenwirkungen von Methotrexat	100 - 600 mg/d

Einnahme

Allgemeiner Einnahmemodus
Wann	Beta-Glukan sollte zwischen den Mahlzeiten eingenommen werden.
Nebenwirkungen
Nach aktuellem Kenntnisstand sind keine Nebenwirkungen bekannt.
Kontraindikationen
Nach aktuellem Kenntnisstand sind keine Kontraindikationen bekannt.

Interaktionen

Interaktionen mit Arzneimitteln
Keine	Nach aktuellem Kenntnisstand sind keine relevanten Wechselwirkungen bekannt.
Interaktionen mit anderen Nährstoffen
Keine	Nach aktuellem Kenntnisstand sind keine relevanten Wechselwirkungen bekannt.

Verbindungen

Beschreibung des Mikronährstoffes

Beta-Glukan ist ein natürliches Polysaccharid, das sich in den Membranen von Mikroorganismen wie Hefen und Pilzen findet.

Referenzen

1) Kim, S. Y. et al. 2006. Biomedical Issues of Dietary fiber β-Glucan. Journal of Korean Medical Science 21, Nr. 5: 781. doi:10.3346/jkms.2006.21.5.781.
2) Pietrzycka, A. et al. 2006. Effect of Vita- Glucan on some antioxidant parameters of the human blood. In vitro study. Acta Pol Pharm. 63(6):547-51.
3) Lavigne, L. M. et al. 2007. Integrin Engagement Mediates the Human Polymorphonuclear Leukocyte Response to a Fungal Pathogen-Associated Molecular Pattern. The Journal of Immunology 178, Nr. 11: 7276–7282. doi:10.4049/jimmunol.178.11.7276.
4) Kennedy, A. D. et al. 2007. Dectin-1 promotes fungicidal activity of human neutrophils. European Journal of Immunology 37, Nr. 2: 467–478. doi:10.1002/eji.200636653.
5) Descroix, K. et al. 2006. Recent Progress in the Field of β-(1,3)-Glucans and New Applications. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry 6, Nr. 12 (January): 1341–1349. doi:10.2174/138955706778993058.
6) Breivik, T. et al. 2005. Soluble beta-1,3/1,6-glucan from yeast inhibits experimental periodontal disease in Wistar rats. Journal of Clinical Periodontology 32, Nr. 4: 347–352. doi:10.1111/j.1600-051x.2005.00672.x.
7) Volman, J. J. et al. 2010. Dietary (1→3), (1→4)-β-d-glucans from oat activate nuclear factor-κB in intestinal leukocytes and enterocytes from mice. Nutrition Research 30, Nr. 1: 40–48. doi:10.1016/j.nutres.2009.10.023.
8) Spehlmann, M. et al. 2009. Nuclear factor-kappa B in intestinal protection and destruction. Current Opinion in Gastroenterology 25, Nr. 2: 92–99. doi:10.1097/mog.0b013e328324f857.
9) Demir, G. et al. 2007. Beta glucan induces proliferation and activation of monocytes in peripheral blood of patients with advanced breast cancer. International Immunopharmacology 7, Nr. 1: 113–116. doi:10.1016/j.intimp.2006.08.011.
10) Dong, S. F. et al. 2007. Specific immune response to HBsAg is enhanced by β-glucan oligosaccharide containing an α-(1→3)-linked bond and biased towards M2/Th2. International Immunopharmacology 7, Nr. 6: 725–733. doi:10.1016/j.intimp.2007.01.004.
11) Şener, G. et al. 2006. β-glucan ameliorates methotrexate-induced oxidative organ injury via its antioxidant and immunomodulatory effects. European Journal of Pharmacology 542, Nr. 1-3: 170–178. doi:10.1016/j.ejphar.2006.02.056.
12) Sandvik, A. et al. 2007. Oral and systemic administration of β-glucan protects against lipopolysaccharide-induced shock and organ injury in rats. Clinical & Experimental Immunology 148, Nr. 1: 168–177. doi:10.1111/j.1365-2249.2006.03320.x.
13) Stier, H. et al. 2014. Immune-modulatory effects of dietary Yeast Beta-1,3/1,6-D-glucan. Nutrition Journal 13, Nr. 1. doi:10.1186/1475-2891-13-38.

Referenzen Interaktionen
Stargrove, M. B. et al. Herb, Nutrient and Drug Interactions: Clinical Implications and Therapeutic Strategies, 1. Auflage. St. Louis, Missouri: Elsevier Health Sciences, 2008.
Gröber, U. Mikronährstoffe: Metabolic Tuning –Prävention –Therapie, 3. Auflage. Stuttgart: WVG Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, 2011.
Gröber, U. Arzneimittel und Mikronährstoffe: Medikationsorientierte Supplementierung, 3. aktualisierte und erweiterte Auflage. Stuttgart: WVG Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, 2014.