Intermittent Fasting - Die bessere Diät?!

Intermittent Fasting ist eine Ernährungsform, bei der man seine Kalorien nur in einem begrenzten Zeitraum konsumiert und die restliche Zeit fastet. Es gibt unterschiedliche Modelle: bei manchen fastet man jeden zweiten Tag, bei manchen 16 h am Stück. Fasten wird generell mit zahlreichen gesundheitlichen Vorteilen in Zusammenhang gebracht. Deshalb will ich hier einige interessante Studien zum Thema Kalorienrestriktion und Intermittent Fasting mit euch teilen.

Wenn du eine kompakte Zusammenfassung zum Thema möchtest, kannst du dir gerne mein Science-Video übers Intermittent Fasting anschauen.

Vor mittlerweile über 80 Jahren wurden die ersten Experimente durchgeführt, welche die Effekte von Kalorienrestriktion auf die Lebenserwartung und Physiologie von Mäusen untersuchten. [1] [2]  Daraufhin folgten viele weitere Studien mit Mäusen und Ratten, bis die ersten Studien mit Menschen durchgeführt wurden. In mehreren Experimenten konnte gezeigt werden, dass ein Kaloriendefizit bei Tieren zu einer längeren Lebensspanne führte. Hier müssen allerdings ganz klar die Begriffe Fasten und Intermittent Fasting voneinander abgegrenzt werden. Wenn Studien zum Intermittent Fasting (IF) durch ein Kaloriendefizit (wie beim Fasten) dazu führen, dass sich gesundheitliche Vorteile etablieren, dann muss das nicht auf die Effekte des IF zurückzuführen sein, sondern kann eine Folge der reinen Kalorienrestriktion sein. 

Schon 1992 wurden Studien durchgeführt, die den Effekt von unterschiedlichen Mahlzeitintervallen auf den Gesamtenergieumsatz untersuchten. Es zeigte sich, dass es keinen Unterschied macht, ob man 2 Mahlzeiten am Tag isst oder 7, solange die Energiemenge über den Tag verteilt dieselbe ist. Der Grundumsatz (BMR) und die aufgewendete Energie für sportliche Aktivitäten waren gleich. Die Energie, welche durch die Verdauung aufgewendet wurde (diet induced thermogenesis – DIT), war in der Gruppe mit weniger Mahlzeiten größer, der Effekt wurde jedoch neutralisiert, wenn man ihn auf das relevante Zeitintervall korrigierte. Die Verdauungsenergie scheint beim Abnehmen also ebenso keine signifikanten Unterschiede zu bewirken. [3] .

Bei Nagetieren und Primaten wurde schon häufig berichtet, dass eine Kalorienrestriktion die Lebenserwartung erhöht. Da diese Effekte auch in Menschen wünschenswert wären, wurden unterschiedliche Studien durchgeführt, um mögliche positive Effekte durch das Gewichtsmanagement zu untersuchen. In einem Versuch mit 16 Normalgewichtigen wurde getestet, ob das sogenannte alternate day calorie restriction (ADCR) für Menschen sinnvoll ist. Dabei wird jeden zweiten Tag darauf geachtet, ein starkes Kaloriendefizit zu erreichen. Die Personen verloren in den 22 Tagen der Untersuchung 2,5 % des Anfangsgewichts und 4 % des Körperfetts. Das Hungergefühl am Fastentag stellte sich hier als großes Problem dar, da in dieser Studie am Fastentag lediglich kalorienfreie Getränke zu sich genommen wurden. Ob sich Fasten nun auch im Menschen positiv auf die Lebenserwartung auswirkt bleibt nach der Studie allerdings unbeantwortet. [4] Bezüglich Gewichtsverlust kommt ein Review welches 40 Studien analysierte zu dem Schluss, dass Intermittent Fasting der regulären Kalorienrestriktion nicht überlegen ist. [5]

Auch eine neu veröffentlichte Studie aus dem Jahr 2018 untersuchte die Unterschiede zwischen einjährigem Intermittent Fasting und regulärem Abnehmen durch moderate Kalorienrestriktion (~25 %). [6] Beide Gruppen zeigten eine ähnliche Gewichtsreduktion, sowie positive Veränderungen der Blut- bzw. Fett-Parameter. Auch hier gab es zwischen den Gruppen keine signifikanten Unterschiede. Ein großer Nachteil für die IF-Gruppe war auch hier ein häufigeres Hungergefühl, was bei einer langfristigen Diät problematisch sein kann.

Selbst bei einem einjährigen Vergleich von regulärer Kalorienrestriktion und einem 5:2 Fasten Protokoll (5 Tage normale Ernährung, 2 Tage Fasten), gab es bei gleicher Kalorienbilanz keine Unterschiede zwischen den Gruppen. [7]

Im Gegensatz zu der häufigen Meinung, dass IF besser für die Gewichtreduktion sei, zeigt ein Review aus dem Jahr 2014 das Gegenteil. 19 einzelne Studien wurden in dem Review untersucht und es zeigte sich, dass eine reguläre Kalorienrestriktion sogar geringe Vorteile bezüglich der Gewichtsreduktion haben könnte. Die Effekte sind allerdings gering und geben somit, wenn überhaupt, nur einen Hinweis darauf, ob eine bestimmte Form der Kalorienrestriktion vorteilhaft sein könnte. [8]

Um Gewichts zu reduzieren, zählt immernoch einzig und alleine die Kalorienbilanz und es ist egal, ob die Kalorien über mehrere Mahlzeiten am Tag verteilt eingenommen werden, nur morgens oder nur abends. 

In einer weiteren Studie an Mäusen wurde festgestellt, dass Intermittent Fasting geholfen hat, das Fettverteilungsmuster positiv zu verändern. Die Menge an Viszeralfett nahm bei den Mäusen ab, während sich das Subkutanfett vermehrte. Diese Entwicklung sehen wir Menschen zwar als eher unästhetisch, ist gesundheitlich aber sehr relevant, da das Viszeralfett in der Bauchhöhle bedenklicher für die Krankheitsentwicklung ist. Außerdem kam es zu erhöhten Adiponektin Leveln im Blut. Dieses Hormon wird von Fettzellen hergestellt und hilft den Körperzellen sensitiver auf Insulin zu reagieren. [9] In einigen Studien wurde ein niedriger Adiponektin-Spiegel mit der Entwicklung des metabolischen Syndroms in Verbindung gebracht. Das Hormon wird ebenfalls als Marker für einen beginnenden Diabetes Mellitus verwendet. In Menschen fehlen allerdings Studien, die eine Neuverteilung des Fettgewebes durch Intermittent Fasting untersuchen, weshalb diese in den Mäusen gefundenen positiven Effekte nicht eindeutig auf Menschen übertragen werden sollten.

Das Prinzip des Fastens findet sich nicht nur im Rahmen von Diäten, sondern auch in der Religion. Eine Studie untersuchte die Effekte von Fasten während des Ramadans (~4 Wochen) auf die Blutfettwerte. 32 gesunde Freiwillige wurden untersucht. Die Cholesterinmenge sank signifikant (7,9 %), genauso wie die Triglyzeridwerte (30 %) im Blut. HDL-Cholesterin wurde stark erhöht (14,3 %) während die LDL Werte sanken (11,7 %). Das Gesamtkörpergewicht reduzierte sich um 2,6 %. Hier bleiben zwei Dinge zu beachten: Einerseits änderte sich auch die Nährwertzusammensetzung während des Fastens zu Gunsten von Kohlenhydraten und Protein, was alleine schon einen positiven Einfluss auf die Blutparameter haben kann. [10] Gleichzeitig zeigen Studien durchweg, dass eine Gewichtsreduktion alleine schon all diese positiven Effekte nach sich zieht. Auch hier kann also nicht gesagt werden, dass die positiven Effekte dem Intermittent Fasting zuzuschreiben sind. Wahrscheinlicher ist, dass eine Gewichtsabnahme hierfür verantwortlich war oder zumindest ihren Teil beigetragen hat.

In einer Studie aus dem Jahr 2005 wurde an Menschen untersucht, wie sich IF auf den Glukosestoffwechsel und die Insulinkonzentration auswirkt. Bei der 15 tägigen Untersuchung wurde jeden zweiten Tag gefastet, aber so, dass die Probanden ihr Gewicht beibehielten (isokalorisch). Die Studie zeigte, dass IF die insulingesteuerte Glukoseaufnahmerate erhöht. [11] Somit zeigen sich hier erste Hinweise darauf, dass Intermittent Fasting, unabhängig von einer Gewichtsreduktion, positive Effekte in Bezug auf die Entwicklung von Diabetes Mellitus haben kann.

Nur allzu häufig hört man von positiven Effekten für die Zellen durch Intermittent Fasting. Diese sollen sich darauf zurückführen, dass Stressfaktoren reduziert werden, Zellrecycling-Mechanismen aktiviert werden und Entzündungsprozesse inhibiert werden.

In Mausstudien wiesen Mäuse, die für 22 Wochen auf eine IF Diät gesetzt wurden, nach Injektion eines neuronalen Endotoxins tatsächlich geringere Schädigungen im Gehirn auf als Mäuse der Kontrollgruppen.

2006 hat eine Arbeitsgruppe den Effekt von ADCR (alternate day calorie restriction) auf die Symptome und Marker von oxidativem Stress und Entzündungen von übergewichtigen Asthmapatienten untersucht. 8 Wochen wurde täglich zwischen ad libitum Ernährung (so viel man will) und „20 %“ (weniger als 20 % der normalen Nahrungsaufnahme ~ 320-380 kcal) Ernährung gewechselt. Nach den 8 Wochen kam es zu einem Gewichtsverlust von 8 %. Außerdem waren die Marker für oxidativen Stress (8-isoprostane, nitrotyrosine, protein carbonyls, 4-hydroxynonenal adducts) reduziert und auch Level für Entzündungsindikatoren wie TNF-alpha und brain-derived neurotrophic factor waren geringer. Serum ß-hydroxybutyrate war erhöht und das Leptinlevel waren niedriger. Allerdings ist nicht klar, wie die Ergebnisse ohne ADCR, sondern mit regulärer Gewichtsreduktion aussehen würden, da keine Kontrollgruppe involviert war. [12]  Somit ist auch hier nicht auszuschließen, dass die positiven Effekte lediglich auf die Gewichtsreduktion zurückzuführen sind.

Ein Review aus dem Jahr 2013 zeigt ebenso die potenziell positiven Effekte durch IF auf. Die Autoren sind der Meinung, dass die Ergebnisse der an Mäusen durchgeführten Studien auch am Menschen replizierbar wären und übertragbar sind. Generell wurden Verbesserungen im Fettstoffwechsel beobachtet, sowie reduzierte Entzündungsmarker festgestellt (IL-6, CRP, TNF-a). Eine Studie kam zu dem Schluss, dass beispielsweise „alternate-day calorie restriction“ die Zellen unter Stress setzt und diese daraufhin adaptieren müssen und antioxidative Mechanismen aktivieren. Weiterhin müssen weitere Studien durchgeführt werden, die eine größere Population einschließen und mehr Kontrollgruppen testen. [13] Außerdem sind dringend Studien am Menschen notwendig, bei welchen unter kontrollierten Bedingungen die zellulären Effekte ohne eine Gewichtsreduktion untersucht werden.

Ein Review aus dem selben Jahr analysierte ebenfalls die Auswirkungen von Intermittent Fasting, als auch regulärer Kalorienrestriktion auf unterschiedliche Marker für Lebensspanne und Stressresistenz. Zahlreiche Studien bestätigen in Nagetieren die positiven Effekte von Kalorienrestriktion und Fasten auf die Krankheitsentwicklung von Diabetes und CVD, sowie auf die Lebenserwartung. Je stärker die Kalorien reduziert werden (bis zum Punkt des Verhungerns), desto höher die Lebenserwartung. Je später das Fasten eingesetzt wird, desto geringer werden die Effekte. Häufig genannte Effekte sind die Erhöhung der Insulin Sensitivität (à reduzierte Plasma Glukose und Insulin Konzentration), Reduzierung des oxidativen Stresses (à reduzierte oxidative Schädigung an Proteinen, Lipiden, DNA), Erhöhung der Stressresistenz (à Hitze, oxidativer Stress, metabolischer Stress) und die Verbesserung des Immunsystems. 

Die „oxidative Stress Hypothese“ und die „Stress Resistenz Hypothese“ [14] besagen, dass es durch die Reduktion der Kalorien zu einer Reduzierung freier Radikale und somit zu weniger oxidativem Schaden in den Zellen kommt. In Ratten fanden sich Hinweise, dass sich bei Kalorienrestriktion die Ruheherzfrequenz und der Blutdruck senken. Auch die Erholungsfähigkeit von Blutdruck und HF waren verbessert, was ein Hinweis auf verbesserte Stressresistenz ist. In Untersuchungen mit übergewichtigen Menschen konnte eine Verbesserung der Vasodilatation, sowie von Blutdruck und Herzfrequenz festgestellt werden. Auch die Herzfrequenzvariabilität war verbessert, was wiederum ein Indikator für eine bessere kardiovaskuläre Stresstoleranz ist. Weiterhin wird durch die Optimierung der Blutfettwerte das Risiko für Atherosklerose stark reduziert und auch Herzinfarkte und Schlaganfälle können vermieden werden.

All diese Aussagen beziehen sich sowohl auf reguläre Kalorienrestriktion, als auch auf das Intermittent Fasting. In unterschiedlichen Studien wurden Ratten beim Intermittent Fasting entweder auf 30 % Kalorienrestriktion gesetzt, oder auf 5 %. Erstaunlicherweise waren die Effekte auf Blutglukose und Insulinlevel bei den Mäusen mit geringerer Kalorieneinsparung besser. Weiterhin waren die Effekte auf die Hirnzellen besser, was die Resistenz gegen Neurotoxine anbelangt. Die Forscher der Studie kamen zu dem Schluss, dass die Gesundheit verbessert werden kann, indem die Mahlzeitenfrequenz reduziert wird statt der Kalorienmenge. Es wird vermutet, dass durch IF geringe Mengen an Stress erzeugt werden, welche die Produktion von Brain-derived neurotrophic factor erhöht, sowie die Level von heat-shock protein 70 und glucose-regulated protein 78. [15] Hier muss jedoch erwähnt werden, dass Nagetiere bezüglich der Mahlzeitenfrequenz komplett andere Gewohnheiten aufweisen wie wir Menschen und die Ergebnisse auch hier nicht 1 zu 1 übertragen werden können.

Was die positive Wirkung für Krebserkrankungen angeht, untersuchte ein Review aus dem Jahr 2014 21 einzelne Studien [16]. Hier wurden reguläre Kalorienrestriktion, eine ketogene Diät und Intermittent Fasting und deren Auswirkung auf Krebserkrankungen untersucht. Insgesamt lässt sich sagen, dass eine Kalorienrestriktion generell mit einer positiven Entwicklung bei der Krebsentwicklung verbunden ist. Intermittent Fasting zeigte allerdings keine so eindeutigen Ergebnisse wie die anderen beiden Ernährungsformen. Zu erwähnen bleibt, dass es sich bei den untersuchten Studien wieder um Mausmodelle handelt. Da Mäuse einen anderen Stoffwechsel aufweisen wie wir Menschen und mit dem Verzehr von Kohlenhydraten generell anders umgehen, ist diese Studie ebenso wenig für Menschen relevant.

In einer neuen Studie aus dem Jahr 2016 [17] erzielte die IF-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe bei isokalorischer Ernährung bessere Blutparameter. Stressmarker wie TNF-a, IL-6 und IL-1 waren signifikant niedriger. Auch die Blutfettwerte, sowie der Glukosespiegel änderten sich vorteilhaft.

Was vor allem den Männern häufig Sorgen bereitet, ist die Ungewissheit, ob ihre Muskulatur eine Fastenperiode überhaupt überstehen können.

Bezüglich der Angst vor Muskelschwund durch längeres Fasten, untersuchten Larsen et. al 2005 verschiedene Regulatorgene für die Muskelmasse. Es konnte kein statistisch signifikanter Unterschied in der Expression der positiven (myoD, myogenin, Myf5) und negativen (myostatin, atrogin-1, muscle ring finger 1 MuRF-1) Regulatoren nach 3 h und 40 h fasting festgestellt werden. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die Muskelzusammensetzung von kürzeren Fastenperioden (bis zu 40 h) nicht beeinflusst wird. [18]

Auch die Energiespeicher sind nicht so sehr vom Fasten betroffen, wie wir oft denken. Ein 12- bzw. 24 stündiges Fasten führt zu einer Entleerung der Leberglykogenspeicher um 29 % bzw. 57 %. [19] Auch diese Ergebnisse zeigen, dass der Körper mit einer kürzeren Fastenperiode gut umgehen kann, ohne gleich seine kompletten Reserven aufbrauchen zu müssen.

Auch ein Review aus dem Jahr 2011 kommt zum Schluss, dass beide Formen der Reduktionsdiäten in Bezug auf den Verlust bzw. den Erhalt der Muskelmasse gleichwertig sind. [20]

Was den Muskelaufbau anbelangt, so weist die aktuelle Studienlage darauf hin, dass mehrere über den Tag verteilte Proteineinnahmen zu einer höheren Muskelprotein-Biosynthese führen. [21] Das könnte also ein Hinweis darauf sein, dass Intermittent Fasting beim Muskelaufbau zumindest nicht überlegen ist.

In einer weiteren Studie aus dem Jahr 2016 wurde eine Kontrollgruppe mit einer IF-Gruppe (16/8 h) bezüglich der Kraftentwicklung während einer isokalorischen Ernährung verglichen. Nach 8 Wochen zeigte sich bei beiden Gruppen ein leichter nicht-signifikanter Anstieg der FFM und eine leichte signifikante Abnahme der Fettmasse. Die Kraft entwickelte sich gleichermaßen positiv. Lediglich in der IF-Gruppe reduzierten sich die Konzentrationen von Testosteron und IGF-1 signifikant. [22]

Viele weitere Studien existieren bereits zum Thema Intermittent Fasting, welche hier aufgrund von Platz- und Zeitmangel nicht mehr aufgeführt werden. Da letztendlich immer wieder gezeigt werden konnte, dass die Gesamtkalorienzufuhr der entscheidende Hebel für die Gewichtskontrolle ist, bleibt zu bezweifeln, dass IF der regulären Kalorienrestriktion in Bezug auf die Gewichtsabnahme überlegen ist. Für einige der positiven zellulären Effekte fehlen noch qualitativ hochwertige Studien am Menschen. Auch für das klinische Setting fehlen bis heute qualitativ hochwertige Studien[23]. Ein wichtiger Punkt bei Diäten ist die individuelle Vorliebe. Wer stetig mit Hunger zu kämpfen hat, wird beim Intermittent Fasting eher an seine Grenze stoßen. Auch bezüglich der Entstehung von Essstörungen kann IF maßgeblich beteiligt sein[24]. Am Ende bleibt zu sagen, dass beide Methoden, IF und ADCR, ihre Daseinsberechtigung haben und keine der anderen auf allen Ebenen überlegen ist.

[1] McCay, Carl M., Mary F. Crowell, and Lewis A. Maynard. "The effect of retarded growth upon the length of life span and upon the ultimate body size one figure." The journal of Nutrition 10.1 (1935): 63-79.

[2] Wan, Ruiqian, Simonetta Camandola, and Mark P. Mattson. "Intermittent food deprivation improves cardiovascular and neuroendocrine responses to stress in rats." The Journal of nutrition 133.6 (2003): 1921-1929.

[3] Verboeket-Van De Venne, Wilhelmine PHG, Klaas R. Westerterp, and Arnold DM Kester. "Effect of the pattern of food intake on human energy metabolism." British Journal of Nutrition70.1 (1993): 103-115.

[4] Heilbronn, Leonie K., et al. "Alternate-day fasting in nonobese subjects: effects on body weight, body composition, and energy metabolism." The American journal of clinical nutrition 81.1 (2005): 69-73.

[5] Seimon, Radhika V., et al. "Do intermittent diets provide physiological benefits over continuous diets for weight loss? A systematic review of clinical trials." Molecular and cellular endocrinology 418 (2015): 153-172.

[6] Sundfør, T. M., M. Svendsen, and S. Tonstad. "Effect of intermittent versus continuous energy restriction on weight loss, maintenance and cardiometabolic risk: A randomized 1-year trial." Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases (2018).

[7] Schübel, Ruth, et al. "Effects of intermittent and continuous calorie restriction on body weight and metabolism over 50 wk: a randomized controlled trial." The American journal of clinical nutrition 108.5 (2018): 933-945.

[8] Barnosky, Adrienne R., et al. "Intermittent fasting vs daily calorie restriction for type 2 diabetes prevention: a review of human findings." Translational Research 164.4 (2014): 302-311.

[9] Varady, K. A., et al. "Effects of modified alternate-day fasting regimens on adipocyte size, triglyceride metabolism, and plasma adiponectin levels in mice." Journal of lipid research 48.10 (2007): 2212-2219.

[10] Adlouni, Ahmed, et al. "Fasting during Ramadan induces a marked increase in high-density lipoprotein cholesterol and decrease in low-density lipoprotein cholesterol." Annals of nutrition and metabolism 41.4 (1997): 242-249.

[11] Halberg, Nils, et al. "Effect of intermittent fasting and refeeding on insulin action in healthy men." Journal of applied physiology99.6 (2005): 2128-2136.

[12] Johnson, James B., et al. "Alternate day calorie restriction improves clinical findings and reduces markers of oxidative stress and inflammation in overweight adults with moderate asthma." Free Radical Biology and Medicine 42.5 (2007): 665-674.

[13] Azevedo, Fernanda Reis de, Dimas Ikeoka, and Bruno Caramelli. "Effects of intermittent fasting on metabolism in men." Revista da Associação Médica Brasileira 59.2 (2013): 167-173.

[14] Sohal, Rajindar S., and Richard Weindruch. "Oxidative stress, caloric restriction, and aging." Science 273.5271 (1996): 59-63.

[15] Mattson, Mark P., and Ruiqian Wan. "Beneficial effects of intermittent fasting and caloric restriction on the cardiovascular and cerebrovascular systems." The Journal of nutritional biochemistry 16.3 (2005): 129-137.

[16] Lv, Mengmeng, et al. "Roles of caloric restriction, ketogenic diet and intermittent fasting during initiation, progression and metastasis of cancer in animal models: a systematic review and meta-analysis." PloS one 9.12 (2014): e115147.

[17] Moro, Tatiana, et al. "Effects of eight weeks of time-restricted feeding (16/8) on basal metabolism, maximal strength, body composition, inflammation, and cardiovascular risk factors in resistance-trained males." Journal of translational medicine 14.1 (2016): 290.

[18] Larsen, A. E., et al. "Actions of short-term fasting on human skeletal muscle myogenic and atrogenic gene expression." Annals of nutrition and metabolism 50.5 (2006): 476-481.

[19] Awad, Sherif, et al. "The effects of fasting and refeeding with a ‘metabolic preconditioning’drink on substrate reserves and mononuclear cell mitochondrial function." Clinical Nutrition 29.4 (2010): 538-544.

[20] Varady, K. A. "Intermittent versus daily calorie restriction: which diet regimen is more effective for weight loss?." Obesity reviews12.7 (2011): e593-e601.

[21] Areta, José L., et al. "Timing and distribution of protein ingestion during prolonged recovery from resistance exercise alters myofibrillar protein synthesis." The Journal of physiology 591.9 (2013): 2319-2331.

[22] Moro, Tatiana, et al. "Effects of eight weeks of time-restricted feeding (16/8) on basal metabolism, maximal strength, body composition, inflammation, and cardiovascular risk factors in resistance-trained males." Journal of translational medicine 14.1 (2016): 290.

[23] Horne, Benjamin D., Joseph B. Muhlestein, and Jeffrey L. Anderson. "Health effects of intermittent fasting: hormesis or harm? A systematic review." The American journal of clinical nutrition 102.2 (2015): 464-470.

[24] Hoddy, Kristin K., et al. "Safety of alternate day fasting and effect on disordered eating behaviors." Nutrition journal 14.1 (2015): 44.