Ultrahochverarbeitete Kost: Insulin bleibt trotz gleicher Nährwerte länger erhöht

Eine am 5. Oktober 2026 im Fachjournal Nature Metabolism veröffentlichte Untersuchung des Fralin Biomedical Research Institute an der Virginia Tech liefert neue experimentelle Befunde zur Wirkung industriell verarbeiteter Nahrung.

In der randomisierten kontrollierten Crossover-Studie unter der Leitung von Erstautor Zach Hutelin stellten die Forschenden fest, dass ultrahochverarbeitete Mahlzeiten den menschlichen Stoffwechsel sowie Reaktionen im Gehirn messbar verändern. Der Effekt trat auf, obwohl Kaloriengehalt und wesentliche Nährstoffwerte nahezu identisch auf eine unverarbeitete Vergleichskost abgestimmt waren.

Nahezu identische Nährwerte im Versuchsaufbau

Für die Untersuchung rekrutierte das Team der Virginia Tech 57 gesunde und normalgewichtige Erwachsene im Alter von 18 bis 45 Jahren mit einem mittleren Alter von 26 Jahren und einem mittleren Body-Mass-Index von 22,75 kg/m². Der Männeranteil lag bei 31,6 Prozent.

Insgesamt 32 Teilnehmende absolvierten beide Stoffwechseltests, 52 unterzogen sich einer funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT), und 29 Probanden flossen vollständig in die kombinierte Stoffwechsel-Gehirn-Analyse ein. Finanziert wurde das Projekt durch die National Institutes of Health (NIH/NIDDK) sowie die National Science Foundation (NSF).

Die gereichten Mahlzeiten umfassten jeweils rund 300 kcal. Die ultrahochverarbeitete Variante enthielt 304,3 kcal, die nicht ultrahochverarbeitete 300,3 kcal. Bei zwölf Parametern wichen die Speisen um weniger als 1,6 Prozent voneinander ab, laut der wissenschaftlichen Publikation lag die Differenz bei jeweils maximal 1 Prozent.

Unter anderem waren Gewicht, Energiedichte, Makronährstoffe, verfügbare Kohlenhydrate, der glykämische Index (62,5 gegenüber 62,0), die glykämische Last (22,9 gegenüber 22,9), Ballaststoffe (jeweils 3,3 g), Natrium sowie der Wassergehalt angeglichen.

Die ultrahochverarbeitete Mahlzeit setzte sich aus einem Erdnussbutter-Gelee-Sandwich aus Weißbrot, Putenaufschnitt, Instant-Kartoffelpüree, einem Schokoladenkeks, gesüßtem Weizenzereal, Gemüsechips und Wasser zusammen. Die minimal verarbeitete Vergleichsmahlzeit bestand aus Banane, Cranberries, Käse, einem hartgekochten Ei und Meersalz.

Signifikante Unterschiede bei Insulin und Substratverbrennung

Die Probanden nahmen die Testmahlzeiten in einer Stoffwechselkammer ein, begleitet von sechs kontinuierlichen Blutentnahmen über einen Zeitraum von drei Stunden. Bei der gesamten Blutzuckerreaktion, gemessen über die Fläche unter der Kurve, zeigte sich kein signifikanter Unterschied (P=0,92).

Deutliche Abweichungen traten hingegen beim Insulinspiegel zutage: Nach der ultrahochverarbeiteten Mahlzeit fiel dieser nach 40, 60, 90 und 120 Minuten signifikant höher aus (p<0,05) und blieb über das dreistündige Intervall hochsignifikant erhöht (p<0,001).

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Das Insulin verblieb etwa zwei Stunden länger auf erhöhtem Niveau und kehrte erst nach 180 Minuten zur Baseline zurück. Alex DiFeliceantonio von der Virginia Tech bezeichnete diesen Befund beim Insulin als besonders überraschend, merkte jedoch an, dass unklar bleibe, ob die kurzfristigen Änderungen zu dauerhaften gesundheitlichen Folgen führen.

Zudem wiesen die Daten nach der hochverarbeiteten Kost eine höhere Gesamtstoffwechselrate (P=0,02) sowie einen niedrigeren respiratorischen Quotienten auf, was einer geringeren Kohlenhydratverbrennung und einer verstärkten Fettoxidation entsprach.

Reaktionen im Belohnungssystem des Gehirns

Parallel analysierte das Team neuronale Reaktionen mittels fMRT anhand von 28 Lebensmittelbildern, jeweils zur Hälfte ultrahochverarbeitet und unverarbeitet.

Bei Parametern wie der Zahlungsbereitschaft (Gebote zwischen 0 und 5 US-Dollar), Vorlieben, Sättigung oder Bekanntheit ergaben sich keine Differenzen. Allerdings reagierten Hirnareale wie das ventrale Striatum und der Nucleus accumbens unterschiedlich.

Zudem korrelierte die Hirnaktivierung im linken Gyrus temporalis superior, im rechten Nucleus caudatus und im linken ventralen Striatum mit der Hemmung der Kohlenhydratoxidation. Die Autoren stellten somit einen Zusammenhang zwischen der Stoffwechselantwort und den Reaktionen auf Nahrungsreize im Belohnungssystem fest.

Erstautor Hutelin unterstrich, dass die Nährwerte bei Kohlenhydraten, Fett, Proteinen, Kalorien, Wasser und Salz innerhalb einer Spanne von einem Prozent übereinstimmten. Die genaue Ursache der beobachteten Effekte sei unklar; diskutiert werden eine veränderte physikalische Struktur der Nahrung sowie Zusatzstoffe.

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Fachliche Einordnung und Limitationen

Aus der Fachwelt folgten differenzierte Reaktionen. Dr. Dariush Mozaffarian von der Tufts University merkte an, dass die industrielle Verarbeitung über die reinen Makronährstoffe hinaus auf Insulin, Stoffwechsel und Gehirn wirke.

Dr. Lu Qi von der Tulane University wertete die Ergebnisse als neue experimentelle Evidenz, während Lindsey Smith Taillie von der University of North Carolina zwei getrennte Pfade beschrieb: den veränderten Stoffwechsel und die abweichende neuronale Reaktion.

Die Präsidentin der Deutschen Gesellschaft für Neurologie, Prof. Dr. Daniela Berg vom Universitätsklinikum Schleswig-Holstein in Kiel, betonte unterdessen, die Studie beweise nicht, dass hochverarbeitete Kost Demenz oder Parkinson verursache.

Die Forschenden der Virginia Tech verweisen auf Limitationen der Untersuchung: Getestet wurde lediglich eine Mahlzeitengruppe an jungen, gesunden Teilnehmenden bei einer Nachbeobachtungszeit von drei Stunden. Ein kausaler Nachweis, dass der Verarbeitungsgrad allein verantwortlich ist, lasse sich daraus nicht ableiten, da ausschließlich Kurzzeiteffekte erfasst wurden.

Die Ergebnisse reihen sich in frühere Forschung ein. Eine NIH-Studie aus dem Jahr 2019 an 20 Erwachsenen hatte gezeigt, dass ultraverarbeitete Kost zu einem Mehraufwand von rund 500 kcal pro Tag und zu Gewichtszunahme innerhalb von zwei Wochen führte. Die UPDATE-Studie aus dem Jahr 2025 wiederum dokumentierte einen stärkeren Gewichtsverlust bei minimal verarbeiteter Ernährung.

Auf regulatorischer Ebene führten die US-Behörden HHS, FDA und USDA im Juli 2025 eine öffentliche Konsultation zur Definition ultrahochverarbeiteter Lebensmittel durch; am 10. August 2026 kündigte das US-Gesundheitsministerium (HHS) gemeinsam mit dem Landwirtschaftsministerium (USDA) einen Definitionsentwurf an. Nach Angaben des Ministeriums machen hochverarbeitete Produkte fast 60 Prozent der US-amerikanischen Ernährung aus.

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