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___Äpfel sind gut für den Darm___
Die gesundheitsfördernde Wirkung von Äpfeln könnte auch auf dem Ballaststoff Pektin beruhen, der die Darmkeime positiv beeinflusst
Auf welche Weise Obst und Gemüse die Gesundheit fördern, ist noch immer nicht ganz geklärt. Bei Äpfeln haben dänische Forscher jetzt in Fütterungsversuchen mit Ratten positive Wirkungen auf die Darmbakterien festgestellt. Verantwortlich dafür war der in diesem Obst reichlich enthaltene Ballaststoff Pektin, der von bestimmten Darmkeimen abgebaut wird. Dabei entstehen Säuren, von denen auch die Zellen der Darmwand profitieren. Eine direkte Übertragung der Ergebnisse auf den Menschen sei allerdings nicht möglich, so dass zusätzliche Untersuchungen nötig seien, schreiben die Wissenschaftler im Online-Journal "BMC Microbiology".
"Wenn Ratten eine Nahrung mit einem hohen Gehalt an Apfelpektin erhalten, vermehren sich bestimmte Arten von Darmbakterien, was die Darmgesundheit verbessern könnte", sagt Andrea Wilcks aus dem Forschungsteam von Tine Rask Licht vom National Food Institute der Technischen Universität von Dänemark in Søborg. Die Forscher untersuchten, ob der bekannte positive Einfluss von Obstkonsum auf die Gesundheit über die Darmflora erfolgt. Ein gesunder Darm unterstützt die Immunabwehr und hilft, Krebs und Fettleibigkeit zu verhindern. Pektine sind Polysaccharide und Bestandteil pflanzlicher Zellwände. Verschiedene Obst- und Gemüsesorten unterscheiden sich in der chemischen Natur ihrer Pektine.
Mit molekularbiologischen Methoden überprüften die Wissenschaftler, wie sich durch die Ernährung das breite Spektrum der Darmbakterien und deren Stoffwechselaktivität verändern. Dazu analysierten sie bakterielle ribosomale RNA-Gene aus Kotproben, die Rückschlüsse auf die vorhandenen Bakterienarten erlauben. Bei Ratten, die 14 Wochen lang Apfelstücke mit der Nahrung aufgenommen hatten, veränderte sich die Zusammensetzung der Darmkeime deutlich. Apfelsaft oder Apfelmus blieben dagegen ohne Wirkung. Enthielt die Nahrung sieben Prozent Pektin aus Äpfeln, waren schon nach vier Wochen Veränderungen messbar. Während die Menge gramnegativer Bacteroides-Bakterien sank, nahm die Zahl der Clostridien und anderer Säure bildender grampositiver Bakterien zu. Der Gehalt an Buttersäure stieg um mehr als das Doppelte an. Diese Substanz ist ein wichtiger Nährstoff für die Darmzellen. Ob das Pektin aus Äpfeln im menschlichen Darm die gleiche Wirkung hat, müssen weitere Studien zunächst noch prüfen.
__Langsam atmen gegen Schmerz___
Voraussetzung für einen schmerzlindernden Effekt scheint allerdings eine positive Stimmung zu sein
Schmerz lässt sich tatsächlich wegatmen. Eine kleine Studie amerikanischer Forscher bestätigt: Langsames Atmen verringert die Schmerzempfindung. Zumindest bei gesunden Frauen hatte eine verlangsamte Atmung diese Wirkung, berichten die Mediziner im Fachblatt "PAIN". Ohne weiteres für jeden scheint sich die Methode allerdings nicht zu eignen. So zeigte sich, dass Patientinnen mit Fibromyalgie, einer schweren chronischen Schmerzerkrankung, die häufig mit depressiven Stimmungen einher geht, nicht immer auf das langsame Atmen ansprachen. Es half nur denjenigen erkrankten Probandinnen, die eine positive Einstellung mitbrachten.
"Dies passt zu der Idee, dass Fibromyalgie-Patienten im Allgemeinen geringe positive Emotionen oder Energiereserven haben", erläutert Arthur (Bud) Craig vom Atkinson Research Laboratory am Barrow Neurological Institute in Phoenix. "Diejenigen, die noch ein wenig positive Energie in ihrer 'mentalen Batterie' übrig haben, können diese genau wie Gesunde nutzen, um Schmerz zu reduzieren, indem sie langsam atmen." Die Forscher hatten für ihre Untersuchung Frauen im Alter zwischen 45 und 65 einem Schmerzexperiment unterzogen. 27 der Probandinnen litten unter Fibromyalgie, 25 waren gesunde Frauen, die als Kontrollgruppe dienten. Die Freiwilligen mussten auf ihrer Handfläche Hitzepulse aushalten, die einen geringen oder moderaten Schmerz verursachten. Dabei sollten sie einmal ganz normal atmen und einmal ihre Atemrate um die Hälfte reduzieren. Hach jedem Hitzepuls fragten die Forscher, wie stark der Schmerz und wie unangenehm er war, nach jedem Versuchsabschnitt außerdem danach, wie es um die Gemütsbewegung der Teilnehmerinnen bestellt war.
Bei gesunden Frauen, die langsamer atmeten, beobachteten Craig und seine Kollegen eine deutliche Reduktion von Schmerzstärke und unangenehmem Empfinden. Bei den Schmerzpatientinnen konnten sie diesen schmerzlindernden Effekt nur feststellen, wenn die Frauen nicht von negativen Stimmungen wie Traurigkeit oder Depressionen, sondern von einer positiven Gemütslage beherrscht wurden. "Diese experimentellen Ergebnisse stützen frühere Berichte über den Nutzen von Yoga-Atmung und Zen-Meditation gegen Schmerzen und depressive Stimmungen", schreiben die Wissenschaftler. "Patienten mit chronischen Schmerzen könnten allerdings mehr Anleitung benötigen, um den therapeutischen Effekt einer reduzierten Atemrate zu erlangen."
__Kinder senken den Blutdruck__
Eltern haben gesündere Blutdruckwerte als kinderlose Vergleichspersonen
Trotz aller den Kreislauf anregenden Zusatzbelastungen treibt es den Blutdruck nicht in die Höhe, wenn man Kinder aufzieht. Im Gegenteil: Eltern haben einen niedrigeren Blutdruck als kinderlose Paare. Das ergab eine amerikanische Studie, die den Einfluss sozialer Faktoren auf die körperliche Gesundheit untersuchte. Danach ist ein positiver Effekt auf Herz und Kreislauf bei den Müttern besonders stark ausgeprägt. Die Blutdruck senkende Wirkung nimmt allerdings nicht mit der Zahl der Kinder zu, schreiben die Forscher im Fachblatt "Annals of Behavioral Medicine".
Die Erziehung der eigenen Kinder sei zwar mit einem erhöhten Maß an Stress verbunden. Es ist aber auch bekannt, dass sich als sinnvoll und notwendig empfundener Stress eher positiv auf die Gesundheit auswirkt, erklärt Julianne Holt-Lunstad von der Brigham Young University in Provo. An ihrer Studie nahmen 198 verheiratete Männer und Frauen im Alter zwischen 20 und 68 Jahren teil. 70 Prozent davon waren Eltern, die im Schnitt zwei Kinder hatten. Die Probanden wurden mit tragbaren Messgeräten ausgestattet, die in unregelmäßigen Abständen über 24 Stunden den Blutdruck registrierten. Für Eltern lagen die durchschnittlichen Messwerte bei 116/71. Unter Berücksichtigung anderer Einflussfaktoren wie Alter, Körpergewicht, Geschlecht, körperliche Aktivität und Rauchverhalten war der systolische Blutdruck (der höhere der beiden Werte) bei den Eltern 4,5 Punkte niedriger als bei den Kinderlosen. Für die Frauen machte der Unterschied sogar zwölf Punkt aus. Die Kinderzahl hatte keinen Einfluss.
___Wie Pflanzen die Temperatur messen___
Ein Protein in den Chromosomen dient als Temperaturfühler, indem es bei Erwärmung die fest verknäulte DNA auflockert
Pflanzen registrieren schon kleinste Veränderungen der Umgebungstemperatur. Wie sie das tun, haben britische Forscher jetzt herausgefunden. Danach beeinflusst die Temperatur, wie locker oder fest die DNA in den Chromosomen mit Proteinen verknäult ist. Ein spezielles DNA bindendes Protein aus der Gruppe der Histone bewirkt, dass sich die Verpackung der DNA bei Erwärmung auflockert. Dadurch werden zahlreiche Gene ein- oder ausgeschaltet. Weitere Forschungen könnten dazu beitragen, Nutzpflanzen vor schädlichen Folgen der Klimaerwärmung zu schützen, erklären die Wissenschaftler im Fachblatt "Cell".
"Unsere Ergebnisse zeigen einen direkten Mechanismus, durch den die Temperatur die Aktivität von Genen beeinflussen könnte", schreiben Vinod Kumar und Philip Wigge vom John Innes Centre in Norwich. In den Chromosomen des Zellkerns liegt die DNA mehr oder weniger dicht gepackt mit verschiedenen Histonen vor. Damit ein Gen reguliert werden kann, müssen sich die DNA-Protein-Strukturen, die so genannten Nukleosomen, auflockern. Die Forscher konnten bei der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) nachweisen, dass Nukleosome, die das Histon H2A.Z enthalten, besonders fest gepackt sind. Dieses Histon reagiert aber bereits auf einen Temperaturanstieg von nur einem Grad, indem es die Verbindung mit der DNA lockert. Dadurch werden Regionen der DNA zugänglich für Regulationsproteine, die ein dort liegendes Gen ein- oder ausschalten können.
Mutierte Pflanzen, die das Histon H2A.Z nicht mehr bilden konnten, reagierten genetisch dauerhaft so, als ob die Temperatur höher wäre, als sie tatsächlich ist. Da die Forscher bei Hefen denselben Mechanismus fanden, vermuten sie, dass Pflanzen generell diese Art der Temperaturmessung nutzen. Ein Wärmemessfühler ist für alle Pflanzen wichtig, damit sie auf die täglichen und jahreszeitlichen Temperaturschwankungen reagieren können. Die neuen Ergebnisse sollen helfen, Pflanzensorten zu züchten, die an höhere Temperaturen angepasst sind und durch die Klimaerwärmung nicht geschädigt werden.
___Sternexplosionen erklären Zwerggalaxien-Rätsel___
Supernovae blasen Gas aus der Zentralregion der Sternsysteme heraus - und verringern so auch die Dichte der Dunklen Materie
Zwerggalaxien haben in ihren Zentralbereichen weniger Sterne und Dunkle Materie, als es die Theorie vorhersagt. Nun liefern Computersimulationen amerikanischer Forscher eine Erklärung für dieses Problem: Sternexplosion blasen Gas aus den Zentralbereichen heraus und verringern so die zentrale Materiekonzentration. Dadurch verteilt sich auch die Dunkle Materie so um, dass nun Theorie und Beobachtungen gut übereinstimmen, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt "Nature".
"Bisherige Arbeiten haben die Sternentstehung zumeist nur vereinfacht oder gar nicht berücksichtigt", erläutert Fabio Governato von der University of Washington in Seattle, einer der beteiligten Forscher. Solche Simulationen der Galaxienentstehung und -entwicklung können zwar viele Eigenschaften der heutigen Galaxien im Kosmos gut erklären, versagen aber bei der Materieverteilung in den Zwerggalaxien. Für diese kleinen Sternsysteme sagen sie eine zu starke Konzentration von normaler und auch von Dunkler Materie im Zentrum voraus.
"Mit unseren Simulationen konnten wir nun sehr detailliert die Entstehung neuer Sterne berücksichtigen", so Governato weiter. Dabei zeigte sich die wichtige Rolle, die massereiche Sterne für die Entwicklung der Galaxien spielen. Diese Sterne entwickeln sich am schnellsten und explodieren schon nach wenigen Millionen Jahren als Supernova. Die Wucht der Explosionen treibt das Gas aus der Zentralregion heraus, verringert so die Materiedichte und verhindert die Entstehung weiterer Sterne. Da die Dunkle Materie über die Schwerkraft an die normale Materie gekoppelt ist, nimmt auch deren Dichte im Zentralbereich der Galaxien ab.
Die Computersimulationen von Governato und seinem Team sind extrem aufwändig und erforderten die Nutzung mehrere Superrechner. Deshalb konnten die Forscher bislang nur die Entwicklung von zwei Sternsystemen vollständig simulieren. Weitere Simulationen müssen nun noch zeigen, dass die Ergebnisse auch für einen weiten Bereich unterschiedlicher Zwerggalaxien korrekt sind.
___Geburt des Sonnensystems: Genauere Datierung___
Altersbestimmung von Meteoriten enthält einen Fehler - Korrektur erlaubt genauere Datierung der Planetenentstehung
Die Bestimmung des Geburtszeitpunkts unseres Sonnensystems aus dem Alter von Meteoriten basiert auf einer fehlerhaften Annahme. Das zeigen Analysen, über die ein Forscherteam aus Deutschland und den USA in der Online-Ausgabe des Fachblatts "Science" berichtet. Die resultierenden Abweichungen sind nicht groß: Sie betragen lediglich wenige Millionen Jahre. Bei einem Altes des Sonnensystems von etwa 4,57 Milliarden Jahren fällt dies kaum ins Gewicht. Doch die neuen Erkenntnisse könnten künftig eine genauere Datierung der Planetenentstehung ermöglichen.
"Die Bausteine der Planeten haben sich alle innerhalb von weniger als zehn Millionen Jahren gebildet", erläutert Meenakshi Wadhwa von der Arizona State University, eine an dem Projekt beteiligte Wissenschaftlerin. "Wenn wir also versuchen, die Ereignisse innerhalb dieser ersten zehn Millionen Jahre genau zu untersuchen, benötigen wir eine zeitliche Auflösung von weniger als einer Million Jahren."
Die Datierung der Geburtszeit unseres Sonnensystems basiert wesentlich auf der Untersuchung von radioaktiven Isotopen in Meteoriten. Die Astronomen sind bislang davon ausgegangen, dass bestimmte Stoffe - die Uran-Isotope 235 und 238 - in allen Meteoriten im gleichen Verhältnis auftreten. "Der Grund dafür war einfach, dass niemand in der Lage war, geringe Unterscheide im Isotopenverhältnis von Uran nachzuweisen", sagt Gregory Brennecka, ebenfalls von der Arizona State University, "doch nun sind solche Messungen möglich."
Brennecka, Wadhwa und ihre Kollegen konnten mit neuen, maßgeblich an der Goethe-Universität in Frankfurt entwickelten Messverfahren zeigen, dass die Isotopenverhältnisse in unterschiedlichen Meteoriten signifikant voneinander abweichen. Die Berücksichtigung des genauen Isotopenverhältnisses kann, so die Forscher, künftig genauere Datierungen ermöglichen. Die gefundenen Abweichungen sind zudem der bislang stärkste Hinweis darauf, dass in der Entstehungsphase des Sonnensystems in unmittelbarer Nähe ein Stern explodiert ist und den Urnebel des Sonnensystems mit radioaktiven Elementen angereichert hat.
___Sterne: Schnelle Entstehung Brauner Zwerge___
Verhinderte Sterne im Doppelpack bei massereichem Stern erlauben Rückschlüsse auf Entstehungsphase
Braune Zwerge - Himmelsobjekte, die zu groß für einen Planeten, aber zu klein für einen Stern sind - entstehen schneller als bislang von den Astronomen vermutet. Das zeigt die Entdeckung von gleich zwei Braunen Zwergen bei dem massereichen Stern BD +20 2457, über die Wissenschaftler aus Polen und den USA im Fachblatt "Astrophysical Journal" berichten. Die beiden verhinderten Sterne müssen sich innerhalb von weniger als zehn Millionen Jahren gebildet haben, so die Forscher.
"Gleich zwei Braune Zwerge zu finden, die einen Stern umkreisen, ist eine Seltenheit", erklärt Alex Wolszczan von der Pennsylvania State University, einer der beteiligten Astronomen. Mehr noch: BD +20 2457 ist ein aufgeblähter, massereicher Stern am Ende seines Lebens. Es ist das erste Mal, dass die Himmelsforscher zwei Braune Zwerge bei einem solchen Stern aufspüren.
Aus dieser Entdeckung können die Wissenschaftler Rückschlüsse auf die Entstehung Brauner Zwerge ziehen. Denn massereiche Sterne entwickeln sich wesentlich schneller als Sterne wie unsere Sonne. BD +20 2457 besitzt etwa die dreifache Masse der Sonne. Bei einem solchen Stern dauert die Entstehungsphase bis zur Entzündung der Kernfusion lediglich rund zehn Millionen Jahre. "Danach hätte die intensive Strahlung des heißen Sterns alle Materie in der Umgebung verdampft", so Wolszczan. Die Braunen Zwerge müssen also bereits vorher entstanden sein.
Braune Zwerge sind eine Art Bindeglied zwischen Sternen und Planeten. Sie besitzen zwar mehr Masse als Planeten, ihre Masse reicht jedoch nicht aus, um in ihrem Inneren dauerhaft das Feuer der Kernfusion zu entzünden. Die Masse der beiden Braunen Zwerge bei BD +20 2457 beträgt mindesten das 13- bzw. 21-fache der Masse des Planeten Jupiter. Sie umkreisen ihren Stern alle 380 bzw. 622 Tage im 1,5- bzw. 2-fachen Abstand Erde-Sonne.
___Der Mensch sieht auch mit den Händen___
Die Hände sind für den Menschen ein oft unterschätztes Wahrnehmungsorgan, wie jetzt neue psychologische Experimente zeigen
Der Raum in Reichweite der Hände - dort, wo Greifen und Berühren stattfinden kann - ist als "Handlungsraum" in der Psychologie bereits bekannt. Jetzt haben israelische Forscher zeigen können, dass visuelle Informationen in ganz entscheidendem Maße erst über die Hände zum Gehirn gelangen. In Experimenten mit Menschen, denen ein Arm amputiert werden musste, zeigen die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift "Psychological Science", dass sich bei Verlust einer Hand die Wahrnehmung stark verändert.
Das Team um Tamar R. Makin von der Hebrew University of Jerusalem konnte Menschen, denen der rechte oder der linke Arm amputiert worden war, für ein Experiment gewinnen. Den Versuchspersonen wurde auf einem Bildschirm ein Kreuz gezeigt. Links und rechts von dem kreuz wurden kurz zwei Quadrate eingeblendet. Die Versuchsteilnehmer sollten nun angeben, welches der Quadrate weiter vom Kreuz entfernt war.
Es zeigte sich, dass dann, wenn das rechte Quadrat tatsächlich etwas weiter vom Kreuz in der Mitte entfernt war als das linke, die rechtsamputierten Versuchsteilnehmer es als ebenso weit vom Kreuz wähnten wie das linke. Umgekehrt - wenn das linke Quadrat etwas weiter vom Kreuz entfernt war als das rechte - glaubten die linksamputierten Versuchspersonen, beide Quadrate seien gleich weit vom Kreuz entfernt. Versuchspersonen, die etwas weiter weg vom Bildschirm saßen - weiter als jene etwa 30 Zentimeter, die den Handlungsraum ausmachen - schätzten die Entfernung der Quadrate trotz ihrer Armamputation richtig ein. Die Einschränkung des Handlungsraums durch den Verlust eines Arms bewirkt also eine dauerhafte Störung der Raumwahrnehmung, jedoch nur bei Entfernungen in Reichweite. Wenn etwas ohnehin nicht mehr mit Händen zu greifen wäre, ist auch die Wahrnehmung nicht mehr gestört.