Laut epidemiologischen Studien ist die tägliche Aufnahme von 30-40g Ballaststoffen empfehlenswert. Es befinden sich allerdings tausende verschieden Ballaststoffe mit unbekannter bioaktiver Wirkung in unseren Nahrungsmitteln, was wiederum die Beratung erschwert. Für eine vereinfachte Klassifizierung der Vielzahl an Ballaststoffen sind die Begriffe „löslich“ und „unlöslich“ verwendet worden. Diese physikalisch-chemischen Eigenschaften korrelieren allerdings kaum mit den physiologischen Gesundheitsauswirkungen.

Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts FIBEBIOTICS (Dietary fibers supporting gut and immune Function - from polysaccharide compound to health claim) wurde der Einfluss unverdaulicher Polysaccharide (Non-Digestible Polysaccharides, NPS) auf das Immunsystem und die Darmfunktion untersucht. Die Arbeit war auf die Wirkung von unverdaulichen Polysacchariden in Bezug auf eine stärkere Immunabwehr gegenüber Pathogenen, auf eine verbesserte Darmbarrierefunktion und auf eine Reduzierung von Infektionskrankheiten wie einer Erkältung und Grippe fokussiert.

Um die Forschung einfacher zu gestalten, entwickelten die Wissenschaftler eine Toolbox mit dedizierten Assays und In-vitro-Screening-Methoden für den Vergleich unterschiedlicher NPS im Hinblick auf deren Bioaktivität gegenüber Darm- und Immunzellen sowie Mikrobiota und deren Metabolite. Es wurde festgestellt, dass unverdauliche Polysaccharide Darm- und Immunzellen aktivieren könnten, welche mit der Aktivierung von immunassoziierten Genen wie NFkB und der Sekretion von Chemokinen reagieren, um andere Immunzellen an den Wirkungsbereich zu locken. Darüber hinaus wurden unverdauliche Polysaccharide beschrieben, gereinigt sowie bearbeitet und die Informationen wurden für die Gestaltung neuer Nahrungsmittelprodukte mit NPS-Wirkung genutzt.

Es wurde viel Arbeit in den Mechanismus des Abbaus unverdaulicher Polysaccharide durch Dünndarm- und Dickdarmbakterien investiert. Die Wissenschaftler zeigten, dass manche NPS gegenüber einem Abbau eine größere Resistenz zeigen, während bei anderen lediglich Molekülbestandteile abgebaut werden. Es wurde ferner beobachtet, dass bei verschiedenen nicht verdaulichen Polysachariden unterschiedliche Fermentierungsprozesse stattfinden, die zu unterschiedlichen Mengen und Anteilen kurzkettiger Fettsäuren (Short Chain Fatty Acids, SCFA) führen, welche mit einer positiven gesundheitlichen Wirkung in Verbindung gebracht werden. Zur Evaluation des SCFA-Niveaus war ein Teil der Forschung auf die Entwicklung eines Sensors ausgerichtet, der in vivo im Darm verwendet werden kann. Des Weiteren wurden mehrere klinische Studien durchgeführt, um die Wirkung in Bezug auf die Darmbarrierefunktion und die Immunparameter beim Menschen zu untersuchen.

In Anbetracht dessen, dass eine Deregulierung des Immunsystems zur Autoimmunerkrankungen, Allergien und Entzündungen führen kann, ist es von herausragender Bedeutung, herauszufinden, wie das Immunsystem aufrechterhalten oder dessen Funktion verbessert werden kann. Die FIBEBIOTICS-Ergebnisse werden dabei behilflich sein, die Richtlinien der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit in Zukunft so zu formulieren, dass Nahrungsmittel-Interventionen therapeutisch genutzt werden können.