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Verbesserung der geistigen Leistungsfähigkeit durch den Verzehr von Müsli
Ernährung und geistige Leistungsfähigkeit
Die Ernährung wirkt sich unmittelbar auf die geistige Leistungsfähigkeit aus. Dies ist physiologisch darin begründet, dass die Energieversorgung des Gehirns nur durch Glukose im Blutkreislauf erfolgt. Dabei beträgt der Energieverbrauch des Gehirns etwa 20 % des Gesamtenergieverbrauchs. Daher ist für eine ausreichende Energiezufuhr und für geistige Fitness ein durch die Ernährung angepasster Glukosespiegel notwendig.
Eine große Bedeutung besitzt gerade für Schüler das Frühstück, da durch die lange Nachtruhe die Glukosespeicher entleert sind. Die Wirkung des Lebensmittelverzehrs auf den Glukosespiegel ist dabei abhängig von der Art des Lebensmittels (Abb. 1): Bei zuckerhaltigen Getränken kommt es zu einem schnellen Anstieg des Glukosespiegels, der aber nach kurzer Zeit wieder abfällt und unter das Ausgangsniveau absinkt. Enthalten die Speisen Fette und Ballaststoffe, erfolgt der Glukoseanstieg sehr viel langsamer und länger andauernd. Beispiele hierfür sind Milch und Milchprodukte sowie Vollkornprodukte.
Abb. 1: Freisetzung von Kohlenhydraten (mod. n. Wagner, Schröder 2012)
Zusammensetzung des Testmüslis
Zu den Frühstücksgewohnheiten zählt bei vielen Menschen der Verzehr von Müsli. Um dessen Wirkung auf die geistige Leistungsfähigkeit zu untersuchen, wurde ein Müsli zusammengestellt, das
- eine unterschiedliche Konsistenz beim Kauen aufweist,
- einen hohen Ballaststoffanteil besitzt,
- Trockenfrüchte für die Kohlenhydratzufuhr enthält.
Dieses Müsli weist die folgende Zusammensetzung auf:
- Flocken (feine Haferflocken, kernige Haferflocken, Dinkelflakes) 70 %
- Frucht (getrocknete Äpfel und Bananen) 25 %
- Haselnuss 5 %
Der Energiegehalt beträgt 370 kcal je 100 g. Es wurde eine Portionsgröße von 75 g Müsli (345 kcal) getestet mit zusätzlich 100 g Joghurt (1,5 % Fett, 68 kcal/100 g). Alternativ wurde anstelle von Joghurt auch 100 g Orangensaft verzehrt.
Untersuchung des Blutzuckerverlaufs nach Verzehr des Testmüslis
Die Wirkung von Lebensmittel auf den Glukosespiegel im Blut wird durch den Glykämischen Index GI erfasst. Er wird bestimmt durch das Verhältnis des Blutglukosespiegels nach dem Verzehr des Testlebensmittels mit 100 g Kohlenhydraten im Vergleich zum Verzehr von 100 g reiner Glukoselösung über eine Messdauer von zwei Stunden. Hierzu wird bei den Versuchspersonen alle 15 Minuten der Glukosespiegel mit einem Blutstropfen gemessen.
Abb. 2 zeigt den Verlauf des Glukosespiegels nach dem Verzehr von Glukoselösung und von verschiedenen Lebensmitteln. Bei der Glukoselösung ist der Blutzuckerspiegel nach zwei Stunden auf den Ausgangswert wieder zurückgefallen. Beim Verzehr von Getränken liegt er nach zwei Stunden sogar deutlich niedriger. Hülsenfrüchte wie die hier dargestellten Linsen führen zu einem geringeren Anstieg und einer verbleibenden leichten Erhöhung des Blutzuckerspiegels.
Abb. 3 zeigt den Blutzuckerverlauf nach dem Verzehr des vorher beschriebenen Müslis. Es zeigt sich ein physiologisch sinnvoller, schneller Anstieg in den ersten 15 Minuten. Das Maximum des Blutzuckerspiegels wird nach ca. 30 Minuten mit einem Anstieg um 40 mg/dl erreicht. Daran schließt sich ein Abfall an, nach zwei Stunden ist der Blutzucker noch um 15 mg/dl erhöht. Dieses Ergebnis zeigt eine sehr nachhaltige Wirkung des Testmüslis.
Abb. 2: Verlauf des Blutzuckerspiegels nach dem Verzehr von Glukoselösung und verschiedenen Lebensmitteln (Strohm 2013)
Abb. 3: Verlauf des Blutzuckerspiegels nach dem Verzehr des Testmüslis
Untersuchung der geistigen Leistungsfähigkeit von Schülern nach Verzehr des Testmüslis
Das Testmüsli wurde zuerst in Grundschulklassen untersucht. Diese Versuche konnten jedoch nicht ausgewertet werden, da ein erheblicher Anteil von Kindern den Verzehr des Müslis verweigerte. Dieses Frühstück war ihnen nicht bekannt und wurde deshalb abgelehnt (Neophobie). Eine zweite Untersuchung wurde mit jungen Erwachsenen eines Berufskollegs (12. Jahrgangsstufe) durchgeführt. Nach einer Einführung in die Testverfahren wurde im Cross-over-Verfahren in der ersten großen Pause entweder kein Frühstück oder das Müsli zum Verzehr gegeben. In der vierten Schulstunde wurden die beiden Testverfahren KAI (Intelligenz) und KT3-4 (Konzentration) durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tab. 1 zusammengefasst und in Abb. 4 dargestellt.
Tab. 1: Ergebnis der Testverfahren zur geistigen Leistungsfähigkeit für das Testlebensmittel Müsli (n = 54) (Zipp 2016)
Abb. 4: Anstieg der Arbeitsspeicherkapazität (KI-Test) und der Konzentrationsleistung durch den Verzehr des Müsli im Vergleich zur Bedingung nüchtern (kein Frühstück in der ersten großen Pause)
Beide Testverfahren zeigen eine Verbesserung der geistigen Leistungsfähigkeit (Intelligenz bzw. Konzentration) durch den Verzehr des Müslis auf. Dies ist für den Konzentrationstest auch statistisch signifikant. Damit zeigt sich auch im Feldversuch, dass der Verzehr geeigneter Lebensmittel wie dieses Müsli Schülern nachhaltig verhilft, ihr geistiges Potenzial auszuschöpfen. Da mit zunehmendem Alter gerade in der Pubertät immer häufiger das Frühstück ausgelassen wird, kann das geeignete Angebot in Schulen für das Frühstück (Eissing, Zipp 2017) wesentlich dazu beitragen, den Schülern Chancen zur Nutzung ihres Potenzials zu geben.