Hochverarbeitete Lebensmittel: Insulin steigt trotz fast gleicher Nährwerte stärker

Unterschiede im industriellen Verarbeitungsgrad von Lebensmitteln können unmittelbare Auswirkungen auf den menschlichen Stoffwechsel haben, selbst wenn die Nährstoffzusammensetzung nahezu identisch ist. Zu diesem Ergebnis kommt eine Anfang Oktober 2026 in der Fachzeitschrift Nature Metabolism veröffentlichte randomisierte kontrollierte Crossover-Studie.

Das Forschungsteam des Fralin Biomedical Research Institute an der US-Hochschule Virginia Tech unter der Leitung von Alexandra DiFeliceantonio untersuchte darin, wie der Körper auf hochverarbeitete im Vergleich zu minimal verarbeiteten Mahlzeiten reagiert.

Nahezu identische Nährwerte im direkten Test

An der Untersuchung nahmen 57 gesunde, normalgewichtige Erwachsene im Alter zwischen 18 und 45 Jahren teil, deren Durchschnittsalter bei 26 Jahren lag. Die Probanden erhielten in zufälliger Reihenfolge zwei Testmahlzeiten mit jeweils 300 Kalorien, zwischen denen ein zeitlicher Abstand von mindestens drei Tagen lag.

Die Menüs waren so zusammengestellt, dass sich die Mengen an Kalorien, Kohlenhydraten, Fetten, Proteinen, Wasser und Salz um höchstens 1 Prozent und maximal 1,6 Prozent voneinander unterschieden.

Die hochverarbeitete Mahlzeit setzte sich aus einem Erdnussbutter-Marmeladen-Sandwich, Putenaufschnitt beziehungsweise fertiger Wurst, Gemüsechips, einem Keks, gesüßtem Weizenzereal sowie Instant-Kartoffelpüree zusammen. Als minimal verarbeitetes Gegenstück dienten Banane, getrocknete Cranberrys, Käse, ein gekochtes Ei und Meersalz.

Messbare Unterschiede bei Insulin und Energieumsatz

Die Stoffwechselmessungen, die von 32 Teilnehmenden vollständig abgeschlossen wurden, zeigten deutliche physiologische Divergenzen. Blutproben wurden unmittelbar nach dem Verzehr sowie sechsmal über einen Zeitraum von drei Stunden entnommen. Zwar verlief die Blutzuckerantwort weitgehend ähnlich, sie blieb nach dem Verzehr der hochverarbeiteten Mahlzeit jedoch etwas länger erhöht.

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Zugleich stieg der Insulinspiegel nach dem industriell verarbeiteten Menü signifikant stärker an. Dieser Unterschied zeigte sich ab etwa 40 Minuten nach der Nahrungsaufnahme und hielt bis zum Ende des Messfensters von 40 bis 120 Minuten an (t(28,67)=5,48; p<0,001). Nach drei Stunden erreichten beide Gruppen wieder Werte nahe dem Ausgangsniveau.

Darüber hinaus erfassten die Forscher den Energieumsatz über drei Stunden nach dem Essen. Bei der hochverarbeiteten Kost fielen der Energieverbrauch (t(30,73)=2,39; p=0,02) und die Fettoxidation (t(30,84)=3,26; p=0,003) höher aus, während die Kohlenhydratoxidation geringer war (t(30,76)=-2,47; p=0,02).

Dariush Mozaffarian von der Tufts University sah in den Resultaten Hinweise auf eine länger anhaltende Kohlenhydratoxidation, was theoretisch die Fettoxidation mindern und eine Gewichtsreduktion erschweren könne.

Reaktionen im Gehirn und methodische Grenzen

Neben den Stoffwechseldaten analysierten die Wissenschaftler bei 52 Probanden neuronale Aktivitätsmuster mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT).

Die Bildgebung wies veränderte Reaktionen in Hirnarealen für Motivation und Belohnung nach, unter anderem im Striatum. Dabei reagierten die entsprechenden Bereiche auf Abbildungen minimal verarbeiteter Speisen eher positiv, auf hochverarbeitete Produkte hingegen eher negativ. Die generelle Zahlungsbereitschaft der Probanden unterschied sich dabei nicht.

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Das Forschungsteam, dessen Arbeit über die National Institutes of Health (NIH, Projekt R01 DK132389) sowie ein Graduiertenstipendium der National Science Foundation (NSF) finanziert wurde, wies auf methodische Einschränkungen hin. So könnten unterschiedliche Proteinarten und ein höherer Anteil an Zusatzstoffen in der Fertignahrung die Messwerte beeinflusst haben.

Die Stichprobe bestand zudem aus jungen, gesunden Erwachsenen, wobei nur knapp ein Drittel der Teilnehmenden Männer waren. Langfristige klinische Konsequenzen wie Insulinresistenz, Diabetes oder eine Gewichtszunahme ließen sich aus den Daten nicht ableiten, weshalb umfangreichere Langzeitstudien erforderlich seien.

Relevanz für Ernährungsgewohnheiten und Marktstrukturen

Bereits eine im Jahr 2019 erschienene erste randomisierte kontrollierte Studie hatte belegt, dass eine Ernährungsweise mit hohem Anteil an ultraverarbeiteten Produkten zu einer gesteigerten Kalorienaufnahme und Gewichtszunahme führt.

Die aktuellen Befunde berühren zentrale Fragen der öffentlichen Gesundheit und der Lebensmittelwirtschaft. In den Vereinigten Staaten entfallen im Schnitt mehr als die Hälfte der täglichen Kalorienaufnahme auf hochverarbeitete Erzeugnisse. In Deutschland liegt der Anteil an der täglichen Energiezufuhr bei 39 Prozent, während schätzungsweise die Hälfte aller in deutschen Supermärkten angebotenen Produkte als hochverarbeitet gilt.