Einblicke in die Ernährungswissenschaften

Mysteriöse Vorgänge in der Nahrungsaufnahme – Dr. Johanita Kruger-Malan geht in ihrer Forschungsarbeit in den Ernährungswissenschaften der Frage nach, wie unser Körper Nährstoffe aufnimmt und verarbeitet

Für eine gesunde Ernährung ist eine ausgewogene Aufnahme essenzieller Nährstoffe und Energie entscheidend – so viel dürfte klar sein. Aber wer hat schon mal etwas von „bioaktiven Verbindungen“ gehört? Diese sind zum Beispiel in sekundären Pflanzenstoffen enthalten und leisten einen wichtigen Beitrag zur Stärkung des Immunsystems. Entscheidend dabei ist, dass sie unverändert im Blutkreislauf ankommen. Denn tatsächlich ist bei vielen dieser bioaktiven Verbindungen der Effekt bei einer oralen Einnahme – also beim Essen – sehr gering. Woran das liegt, wie genau die bioaktiven Verbindungen im Körper verwertet werden, und wie man die Erkenntnisse in Entwicklungsländern nutzen kann, untersucht die südafrikanische Ernährungswissenschaftlerin Dr. Johanita Kruger-Malan im Fachgebiet für Biofunktionalität der Lebensmittel an der Universität Hohenheim.

Dort erhielt sie kürzlich eine Förderung ihrer Forschungen durch das Eliteprogramm der Baden-Württemberg Stiftung. Nun kann ein vergrößertes Team unter ihrer Leitung der Erforschung von bisher unbekannten Absorptionswegen unserer Nahrung nachgehen. Die junge Mutter nimmt diesen Meilenstein zum Anlass, sich direkt neue Ziele zu setzen und strebt jetzt eine Professur an. Im Interview gibt sie der Landesinitiative Einblicke in die Ernährungswissenschaften an sich, ihre Forschungen im speziellen und ihre Erfahrungen im Aus- und Inland.

Landesinitiative Frauen in MINT-Berufen: Frau Dr. Kruger-Malan, Sie beschäftigen sich innerhalb der Ernährungswissenschaften mit der Bioverfügbarkeit von Lebensmitteln – was ist mit diesem Begriff eigentlich gemeint, und warum sind bioaktive Verbindungen in Nährstoffen so wichtig für uns Menschen?

Dr. Johanita Kruger-Malan: Von Bioverfügbarkeit sprechen wir, wenn wir nicht nur bestimmen, wie viel eines Nährstoffs verbraucht wird, sondern auch, wie viel dem Körper nach der Aufnahme tatsächlich zur Verfügung steht. Also der Anteil, der unverändert im Blutkreislauf ankommt. Die Bioverfügbarkeit ist ein sehr wichtiges Konzept, da es viele Menschen gibt, die genügend Nährstoffe zu sich nehmen, aber aufgrund der geringen Bioverfügbarkeit immer noch einen Nährstoffmangel haben. Bioaktive Verbindungen fördern die Gesundheit und beugen Krankheiten vor. Dies ist besonders in Entwicklungsländern wichtig, in denen Erkrankungen aufgrund des Lebensstils, z.B. Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, sehr häufig auftreten und weiter zunehmen.

L. F. i. M.-B.: Welche Faktoren beeinflussen die Bioverfügbarkeit von Vitaminen und Mineralstoffen?

Dr. Johanita Kruger-Malan:

Die Bioverfügbarkeit ist ein komplexer Prozess, und es gibt verschiedene Faktoren, die sie beeinflussen können. Schauen wir uns zum Beispiel Eisen an: Es gibt Nahrungsmittelfaktoren wie Ballaststoffe, die Eisen sozusagen „einfangen“. Wenn das in löslichen Ballaststoffen geschieht (zum Beispiel von Früchten und Gemüse), wird die Bioverfügbarkeit erhöht – in unlöslichen Ballaststoffen dagegen wird sie verringert (zum Beispiel von Getreide). Dann gibt es eisenbindende Verbindungen, die die Löslichkeit und damit die Bioverfügbarkeit verringern, wie Phytat (zum Beispiel von Getreide) und Tannine (zum Beispiel von Tee oder Rotwein). Und es gibt Verbindungen, die Eisen binden und die Löslichkeit und damit die Bioverfügbarkeit erhöhen, wie Ascorbinsäure (Vitamin C) und Beta-Carotin (Provitamin A), das findet man viel in Früchten.  

Zudem spielt auch die Lebensmittelverarbeitung eine Rolle. Eine Fermentation beispielsweise erhöht die Bioverfügbarkeit von Eisen. Und schließlich gibt es verbraucherbezogene Faktoren, etwa gesundheitliche Probleme und Krankheiten, die die Bioverfügbarkeit von Eisen beeinträchtigen können. Eine Person mit einem Eisenmangel nimmt Eisen natürlich effizienter auf als eine Person mit einem guten Eisenstatus. Krankheiten wie Durchfall dagegen verringern die Aufnahme von Eisen.

L. F. i. M.-B.: Wie kann eine Diät Einfluss auf die Bioverfügbarkeit von Nährstoffen nehmen?

Dr. Johanita Kruger-Malan: Da der Inhalt jedes einzelnen Lebensmittels die Bioverfügbarkeit bestimmter Nährstoffe und bioaktiver Verbindungen beeinflussen kann, gilt das natürlich ebenso für die Kombination von Lebensmitteln und Getränken – also unsere Ernährung. Nimmt man zum Beispiel statt Kaffee (mit hohem Tanningehalt) einen Orangensaft (mit hohem Vitamin-C-Gehalt) zu einer Mahlzeit zu sich, hat man eine höhere Eisenbioverfügbarkeit. Auch ein ölhaltiges Dressing zum Salat erhöht die Bioverfügbarkeit von fettlöslichen Vitaminen und bioaktiven Verbindungen.

L. F. i. M.-B.: Was fasziniert Sie persönlich an der Thematik und was hat Sie zum Studium der Ernährungswissenschaften bewogen?

Dr. Johanita Kruger-Malan: Ehrlich gesagt wollte ich nie studieren. Ich wollte die Welt bereisen, und war gerade von einem einjährigen Aufenthalt in London zu Besuch bei meinen Eltern in Südafrika, als mir mein Vater eröffnete, dass er mich an der Universität eingeschrieben habe und ich mich jetzt nur noch entscheiden müsste, was ich studieren möchte. Das klingt etwas hart; ich muss aber sagen, dass ich ziemlich froh darüber bin, wie es gelaufen ist. Durch das Ausschlussverfahren kam ich dann zu den Ernährungswissenschaften.

Ich war sicher nicht die ehrgeizigste Studentin; und die meisten Fakultäten waren tatsächlich ziemlich überrascht, als ich eine Festanstellung an der Universität bekam. Für mich war der Wissenserwerb während des Studiums immer nur ein Mittel zum Zweck – richtig begeistert hat mich nur die praktische Anwendung dieses Wissens in der Forschung. Als ich mit der Recherche für meine Doktorarbeit begann, wusste ich, dass ich irgendwie genau dort gelandet bin, wo ich sein musste! Ich hatte zwar nie einen klaren Plan für mein Leben, aber ich könnte nicht glücklicher darüber sein, dass ich in diesem Forschungsgebiet gelandet bin.

Dafür muss ich Prof. J. Taylor von der Universität Pretoria danken. Er erkannte mein Potenzial als Wissenschaftlerin, lange bevor ich überhaupt selbst davon wusste. Seine Unterstützung und sein Mentoring haben in mir die Liebe zur Forschung kultiviert. Er hat mir gezeigt, dass Forschung und Laborarbeit nicht langweilig und repetitiv sind, sondern eine spannende Möglichkeit, über den Tellerrand zu schauen und kreativ zu sein. Seine Mentorenschaft hatte Raum für Diskussionen, und er hatte immer das Beste für seine Studierenden im Sinn. Ich versuche sehr, diese Eigenschaften auch in meiner Mentorentätigkeit umzusetzen.

L. F. i. M.-B.: Sie haben über zehn Jahre in Südafrika studiert und geforscht, waren zwischenzeitlich in den USA und sind nun seit ca. 5 Jahren in Deutschland. Was hat Sie zu dem Wechsel nach Baden-Württemberg bewogen?

Dr. Johanita Kruger-Malan: Meine komplette Studienzeit bis zur Verteidigung der Doktorarbeit habe ich in Südafrika verbracht. Mir war aber eigentlich schon immer klar, dass ich gerne mal für eine längere Zeit woanders Forschungserfahrung sammeln wollte. Nach Baden-Württemberg bin ich mit meinem Mann dann gekommen, weil ich dort eine sehr gute Post-Doc-Stelle gefunden habe. Der Plan war zunächst, nur etwas länger als ein Jahr hier zu bleiben, aber uns hat es so gut gefallen, dass wir einfach geblieben sind.

L. F. i. M.-B.: Wie wichtig schätzen Sie Auslandserfahrungen in Ihrem Bereich ein?

Dr. Johanita Kruger-Malan: Ich halte das grundsätzlich für ausgesprochen wichtig – egal ob für die persönliche oder fachliche Entwicklung! Von jeder Person kann man etwas lernen und sich selbst oder seine Fähigkeiten verbessern, und je weiter die Person von der eigenen Herkunft entfernt ist, desto größer das Lernpotenzial. Ich komme aus einem Entwicklungsland und habe private und berufliche Erfahrungen sowohl in Industrieländern gemacht (USA und Deutschland) als auch in Entwicklungsländern (Kenia, Senegal und Mozambique).

Ich persönlich glaube, dass es für meine Forschung sehr gut war, dass ich zunächst in Südafrika war, und dann in Deutschland arbeiten durfte. In Deutschland habe ich perfekte Bedingungen, weil die Forschungsstandards so hoch sind. Ich glaube deshalb, dass mir weitere Erfahrungen in Afrika langfristig mehr beibringen werden. Denn, wenn nicht alles optimal funktioniert, muss man „out of the box“ denken. Ich glaube, solche Situationen lehren einen kreatives und kritisches Denken. Zudem ist für die Ernährungswissenschaften die Thematik des Ernährungsmangels in Entwicklungsländern sehr wichtig. Und meines Erachtens ist es essentiell, die Forschungserfahrung dort zu machen – ansonsten würde ich Lösungen finden, die für die dortige Bevölkerung gar nicht funktionieren werden. Ich habe viele Kooperationen mit afrikanischen Forscherinnen und Forschern laufen, und wo immer mich meine Arbeit hinführt, werde ich versuchen, diese aufrechtzuerhalten und zu verbessern.

L. F. i. M.-B.: In diesem Jahr haben Sie die Zusage für ein DFG-Forschungsprojekt erhalten – was bedeutet das genau?

Dr. Johanita Kruger-Malan: Das bedeutet zunächst einmal, dass ich mindestens die nächsten drei Jahre einen Job habe (lacht)! Es kann manchmal herausfordernd sein, als Post-doc in den Ernährungswissenschaften, bzw. der Wissenschaft generell zu arbeiten, weil man sich immer schon um den nächsten Vertrag bemühen muss. Das DFG-Projekt bietet mir die tolle Chance, mich voll und ganz auf meine Forschung zu fokussieren und meine Forschungsgruppe aufzubauen. Als Nächstes schwebt mir eine Professur vor, darauf möchte ich mich in nächster Zeit bewerben. Für meine Familie und mich ist damit auch klar, dass wir die nächsten Jahre in Deutschland, und speziell Stuttgart, bleiben werden.

L. F. i. M.-B.: Sie haben in den letzten Jahren nicht nur beruflich viel erreicht, sondern parallel auch eine Familie gegründet. Dass das nicht gerade einfach ist, liegt auf der Hand. Welche Tipps haben Sie für Frauen in der Forschung hinsichtlich Work-Life-Balance?

Dr. Johanita Kruger-Malan: Für mich besteht eine der größten Herausforderungen für Frauen darin, Familie und Beruf unter einen Hut zu bringen – nicht nur in der Wissenschaft, sondern überall. Die Corona-Pandemie hat dies noch deutlicher gemacht, weil zu oft die Karrieren der Mütter im Schnitt hinter denen der Väter zurücktreten mussten, wenn die Kinder zu Hause betreut werden wollten. Dies gilt umso mehr in Entwicklungsländern, wo Frauen ihr erstes Kind oft in einem viel jüngeren Alter bekommen – in Südafrika zum Beispiel durchschnittlich mit 23 Jahren im Vergleich zu durchschnittlich 29 Jahren in Deutschland*. Anders als in Deutschland haben diese jungen Frauen viel weniger Unterstützung, um ihre Ausbildung oder Karriere fortzusetzen.

Der andere Punkt ist die „Work-Life-Balance“, die meiner Meinung nach mehr auf das Leben ausgerichtet sein sollte. Ein gesundes Familien- und Sozialleben motiviert mich, effizient zu arbeiten. Zeit mit Familie und Freunden zu verbringen ist für mich das Wichtigste in meinem Leben, umso mehr, seit ich eine Tochter habe. Arbeit kann man immer nachholen, aber Kinder werden so unglaublich schnell groß, und wenn man nicht aufpasst, verpasst man viel zu viel!

L. F. i. M.-B.: Zum Abschluss würden wir gerne wissen, was Sie jungen Frauen, die überlegen, in die Forschung zu gehen, ganz generell mit auf den Weg geben möchten.

Dr. Johanita Kruger-Malan: Sich nicht abschrecken zu lassen! Forschung ist nicht so schwierig, wie manche glauben. Denn wer engagiert, offen für konstruktive Kritik und lernwillig ist, kann erfolgreich sein. Ich muss allerdings zugeben, dass es noch viel frustrierender ist, als ich es mir jemals hätte vorstellen können. Nichts funktioniert beim ersten Mal, und wenn es wie durch ein Wunder beim ersten Mal funktioniert, wird es wahrscheinlich beim zweiten Mal nicht mehr funktionieren. Ich glaube, der Trick zum Erfolg in der Forschung, und vor allem zur Freude daran, besteht darin, dies zu erwarten und sich dadurch nicht entmutigen zu lassen. Denkt daran: das passiert jedem, nicht nur einem selbst! Man sollte es als Teil des Vergnügens betrachten und die Herausforderung genießen, zu knobeln, wie es funktionieren könnte.

*nationmaster.com

Wir bedanken uns bei Dr. Johanita Kruger-Malan für das Gespräch und wünschen ihr viel Erfolg auf ihrem weiteren Karriereweg sowie alles Gute für sie und ihre Familie!

Infos zu Dr. Johanita Kruger-Malan

Dr. Johanita Kruger-Malan studierte „Nutrition and Food Science“ (Ernährungswissenschaften) an der University of Pretoria, Südafrika. Für ihre Masterarbeit zum Forschungsthema Bioverfügbarkeit von Mineralstoffen aus verschiedenen Getreidearten und -produkten erhielt sie ein Stipendium. Weil ihre Arbeit bereits zu diesem Zeitpunkt den Anforderungen einer Dissertation entsprach, konnte die damals 25-Jährige die Masterarbeit überspringen und direkt in ein Doktorandenprogramm einsteigen. Nach Erlangen des Doktortitels kam Dr. Kruger-Malan 2016 nach Baden-Württemberg, wo sie inzwischen ein selbst eingeworbenes DFG-Forschungsprojekt leitet und in der Arbeitsgruppe von Prof. Jan Frank tätig ist, Fachgebiet für Biofunktionalität der Lebensmittel.

Veröffentlicht: 23.11.2021

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