Kaffee und Darmflora: Ein Bakterium kommt bis zu 8-mal häufiger vor

Wissenschaftliche Untersuchungen liefern detaillierte Einblicke in die Wechselwirkungen zwischen Kaffeekonsum und der Zusammensetzung der menschlichen Darmflora.

Daten aus groß angelegten Kohortenanalysen sowie experimentellen Studien verdeutlichen, dass regelmäßige Kaffeetrinker über ein diverseres Darmmikrobiom verfügen als Personen, die keinen Kaffee konsumieren. Insbesondere die Häufigkeit bestimmter funktioneller Bakterienstämme sowie stoffwechselaktiver Substanzen unterscheidet sich dabei signifikant.

Bakterielle Vielfalt und spezifische Mikroben

Wie Tim Spector vom King's College London und Mitgründer des Konsortiums ZOE darlegt, weisen Kaffeetrinker im Vergleich zu Nicht-Trinkern eine deutlich veränderte mikrobielle Gemeinschaft auf.

Eine im Fachjournal Nature Microbiology publizierte Studie der Universität Trient und des ZOE-Konsortiums dokumentiert, dass das Bakterium Lawsonibacter asaccharolyticus bei regelmäßigem Konsum 6- bis 8-mal häufiger im Darm vorkommt. Das Bakterium ist zwar auch bei Nicht-Trinkern nachweisbar, Laborexperimente bestätigten jedoch, dass Kaffee dessen Wachstum gezielt stimuliert.

Die Datenbasis dieser Untersuchung stützt sich auf 22.867 Teilnehmende aus den USA und Großbritannien, die mit 211 weiteren Kohorten und insgesamt 54.198 Personen abgeglichen wurden.

Ergänzende Berichte beziffern die Gesamtdatenbasis auf über 22.000 Personen in 25 Ländern, bei denen mehr als 100 mit Kaffeekonsum assoziierte Bakterienarten identifiziert wurden. Bis zu 115 sogenannte SGB (Species-level Genome Bins) reagierten positiv auf die Zufuhr von Kaffee.

Lawsonibacter asaccharolyticus gilt als gesundheitsfördernd: Es produziert kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat, das Dickdarmzellen als wesentliche Energiequelle dient, entzündungshemmend wirkt und den Stoffwechsel verbessert.

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Spector verweist zudem auf Erhebungen über einen Zeitraum von mehr als 30 Jahren. Demnach wiesen Kaffeetrinker mit einem Konsum von täglich drei Tassen oder mehr eine um 25 Prozent größere Mikrobiom-Vielfalt auf als Nicht-Konsumenten.

Der Stamm Faecalibacterium prausnitzii war um 40 Prozent erhöht, während Entzündungsmarker wie das C-reaktive Protein um 15 Prozent niedriger lagen. Auch Bakterien der Gattung Roseburia, die mit einer verbesserten Stoffwechselgesundheit verknüpft sind, traten vermehrt auf.

Polyphenole statt Koffein als treibende Kraft

Die mikrobiellen Anpassungen lassen sich den Studienergebnissen zufolge nicht primär auf Koffein zurückführen. Entkoffeinierter Kaffee zeigte identische Effekte auf das Mikrobiom, was auf andere Inhaltsstoffe hinweist. Vor allem Polyphenole wie Chlorogensäure sowie lösliche Ballaststoffe gelten als treibende Faktoren. Eine einzelne Tasse Filterkaffee liefert circa 1,5 Gramm lösliche Ballaststoffe.

Darmbakterien verstoffwechseln diese Verbindungen zu bioaktiven Metaboliten, darunter Chinasäure und Hippursäure. Auf Basis dieser Mechanismen plant Spector eine klinische Studie mit konzentriertem koffeinfreiem Kaffee-Extrakt als Nahrungsergänzung für Personen mit chronischen Darmentzündungen.

Hinsichtlich des täglichen Konsums beschreibt Spector zwei bis vier Tassen als moderate Orientierungsgröße, betont jedoch die Notwendigkeit individueller Anpassungen.

In der Nature-Studie war der tägliche Kaffeegenuss statistisch mit einer reduzierten Gesamtmortalität und kardiovaskulären Sterblichkeit sowie einem geringeren Risiko für Typ-2-Diabetes, nichtalkoholische Fettleber und Krebs assoziierte.

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Die Einteilung unterschied dabei zwischen Nichttrinkern (weniger als drei Tassen pro Monat), moderaten Konsumenten (drei Tassen pro Monat bis drei Tassen pro Tag) und starken Trinkern (mehr als drei Tassen pro Tag).

Allgemeine Beobachtungsstudien weisen zudem auf ein um circa 15 Prozent geringeres Risiko für Herzerkrankungen hin, wobei es sich um statistische Zusammenhänge ohne nachgewiesene Kausalität handelt.

Bezüglich der Verträglichkeit gibt die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) einen Richtwert von bis zu 400 Milligramm Koffein pro Tag als unbedenklich für die meisten gesunden Erwachsenen an. Für Schwangere liegt der empfohlene Höchstwert bei maximal 200 Milligramm täglich.

Experimentelle Befunde zu Verhalten und Stoffwechsel

Ergänzende Erkenntnisse stammen aus Untersuchungen von John Cryan am Forschungszentrum APC Microbiome Ireland des University College Cork. In einer in Nature Communications veröffentlichten Untersuchung begleiteten Forscher 31 Personen, die üblicherweise drei bis fünf Tassen Kaffee pro Tag tranken.

Nach einem zweiwöchigen Verzicht erhielten die Teilnehmenden im Blindversuch vier Tagesdosen Instantkaffee in koffeinhaltiger oder entkoffeinierter Form.

Die anschließende Analyse zeigte veränderte Bakterienprofile mit einer Zunahme von Eggerthella sp., Cryptobacterium curtum sowie Vertretern der Firmicutes. Unabhängig vom Koffeingehalt berichteten die Teilnehmenden nach der Wiedereinführung über ein geringeres Stressempfinden, weniger depressive Symptome und eine verminderte Impulsivität.

Differenzierte Effekte zeigten sich bei funktionellen Tests: In der Gruppe mit entkoffeiniertem Kaffee verbesserten sich Leistungen in standardisierten Lern- und Gedächtnistests (Lokalisierungs- und Wortlisten-Aufgaben).

Koffeinhaltiger Kaffee ging hingegen mit einer Reduktion von Angst, psychischer Fatigue und Distress sowie verbesserter Wachsamkeit und Aufmerksamkeit einher, begleitet von niedrigeren Entzündungswerten. Cryan weist darauf hin, dass diese Pilotstudie eine kleine Stichprobe umfasst und vom Institute for Scientific Information on Coffee finanziert wurde.

Eine weitere Studie des APC Microbiome Ireland an 62 Erwachsenen bestätigte, dass sowohl koffeinhaltiger als auch entkoffeinierter Kaffee das Mikrobiom und psychologische Parameter modulieren können. Als prägnanteste Auswirkung des zeitweiligen Kaffeeverzichts registrierten die Wissenschaftler eine tiefgreifende Verschiebung der bakteriellen Stoffwechselprodukte im Darm.