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Phytoforschung

Zimt bleibt interessant!

Metabolische Effekte von Zimtrinden-Präparaten werden weiter untersucht

Der Hype um den Einsatz von Zimt-Präparaten bei Diabetes mellitus ist offensichtlich vorbei, zumindest in den Publikumsmedien. In der wissenschaftlichen Literatur ist die Situation eine andere, hier gibt es eine ganze Reihe von neuen experimentellen und klinischen Studien, die diese uralte Droge in den Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses stellen. Unter dem Suchbegriff Cinnamomum ergab eine Recherche in PubMed 2000 nur 13 Publikationen, so stieg diese Zahl im Jahr 2017 auf 147. | Von Matthias F. Melzig

Seit dem eher negativen Urteil eines Cochrane-Reviews zum Einsatz von Zimtrinde (vor allem Cinnamomum cassia [L.] D. Don) bei Diabetes mellitus aus dem Jahr 2012 [1] sind eine Reihe von Studien zum Einsatz der Droge bei metabolischen Erkrankungen dazugekommen. Es wurde 2012 berichtet, dass die tägliche Einnahme von 2 g Zimt (vor allem Cinnamomum cassia) über vier bis 16 Wochen keinen statistisch signifikanten Effekt auf den HbA1c-Wert, die Serum-Insulinkonzentration und den postprandialen Blutzuckerspiegel hatte und dass widersprüchliche Ergebnisse zum Einfluss auf den Nüchternblutzucker vorliegen, so stehen heute neue Studienergebnisse zur Verfügung, die beachtet werden sollten.

Aktuelle Studien aus Asien

Die damals angemahnten zusätzlichen Studien, die auch mit weiteren unterschiedlichen Endpunkten durchgeführt werden sollten, sind nun auch publiziert. Die lange Tradition von Zimt als Gewürz und als traditionelle Droge zur Behandlung von Stoffwechselerkrankungen in Asien ist sicher auch ein Grund dafür, dass neuere klinische Studien vor allem aus dieser Region kommen. Dabei darf nicht verschwiegen werden, dass man zwischen publizierten Untersuchungen mit Zimt-haltigen Nahrungsergänzungsmitteln bzw. einem qualifizierten Drogenextrakt unterscheiden muss. Im Folgenden wird der Fokus ausschließlich auf solche Studien gelegt, die definierte Zimtrinden-Zubereitungen (vor allem Drogenpulver und wässrige Extrakte mit Angabe der Herstellungsvorschrift) eingesetzt haben. Die Angaben zu wirksamkeitsbestimmenden Inhaltsstoffen sowie Wirkungsmechanismen beziehen sich hauptsächlich auf das ätherische Öl und seine Anwendung bei gastrointestinalen Beschwerden. Für eine antidiabetische Wirksamkeit wird auf die Induktion des GLUT4-Transporters via AMPK-Signalweg im Tierversuch (Ratte) verwiesen [Shen et al.] bzw. es werden oligomere Procyanidine (Gerbstoffe) für die metabolischen Effekte verantwortlich gemacht [Li et al.]. Insgesamt muss aber auf eine ungenügende Kenntnis der für die pharmakologischen Effekte verantwortlichen Inhaltsstoffe und ihrer biologischen Wirkung hingewiesen werden.

Grundsätzlich wird in einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2016 konstatiert, dass eine adjuvante Medikation mit Zimtrinden-Extrakten bzw. Zimtrinden-Pulvern bei Diabetikern einen schwachen Effekt auf die Senkung des Nüchternblutzuckers und des HbA1c-Wertes ausübt, wobei keine unerwünschten Begleiterscheinungen festgestellt wurden. Diese Arbeit verweist zusätzlich darauf, dass einige Studienteilnehmer mit Diabetes mellitus Typ 2 stärker von einer Zimtextrakt-Einnahme profitieren als andere. Ursachen dafür sind nicht bekannt, offensichtlich spielen aber Lebensstil und Ernährungsgewohnheiten eine wichtige Rolle [2].

[Blaschek W (Hrsg.). Teedrogen und Phytopharmaka. Ein Handbuch für die Praxis auf wissenschaftlicher Grundlage. 6. Auflage 2016, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart]
Cinnamomum sp. Nees. Die Lauraceen können bis zu 10 m hoch werden, werden aber in Kultur meist strauchartig gehalten. Die Rinde wird von 2 bis 3 cm dicken Zweigen etwa sechsjähriger Bäume gewonnen und von den etwa zwei­jährigen Würzelschösslingen älterer Pflanzen.

Langfristige Ernährungsgewohnheiten sind entscheidend

2017 wurde eine randomisierte Doppelblind-Studie mit 116 Teilnehmern in Indien publiziert, die täglich 3 g Zimtrinden-Pulver (Cinnamumum verum J. Presl) in Kapseln verteilt auf zwei Dosen über 16 Wochen in der Interventionsgruppe einnahmen, die Kontrollgruppe erhielt in gleicher Applikationsfrequenz 2,5 g Weizenmehl als Placebo. Die Patienten wurden in die Studien aufgenommen, wenn sie drei der folgenden fünf Merkmale erfüllten:

  • abdominale Fettleibigkeit mit einem Taillenumfang von > 90 cm bei Männern und > 80 cm bei Frauen;
  • Triglycerid-Serumspiegel > 150 mg/dl;
  • HDL-Blutspiegel < 40 mg/dl bei Männern und < 50 mg/dl bei Frauen;
  • Dysglykämie mit Nüchternblutzucker-Spiegel > 100 mg/dl;
  • Hypertonie (≥ 130/≥ 85 mmHg).

Die Autoren berichteten, dass die Studienteilnehmer mit asiatischer Herkunft und diagnostiziertem metabolischen Syndrom deutlich von der Zimt-Aufnahme profitierten. So sank der Nüchternblutzucker-Spiegel in der Verum-Gruppe um 0,3 mmol/l, der HbA1c-Wert um 2,6 mmol/mol, der Taillenumfang um 4,8 cm und der BMI um 1,3 kg/m2. Insgesamt verbesserte sich die Stoffwechselsituation in der Verum-Gruppe deutlich, sodass die Prävalenz für das metabolische Syndrom signifikant reduziert wurde (34,5% gegenüber 5,2% in der Placebo-Gruppe, errechnet aus der Blutdrucksenkung, der Reduktion des Nüchternblutzucker-Spiegels, des Serumtriglycerid-Spiegel, des Taillenumfangs und dem Anstieg der HDL-Konzentration) [3]. Ob dieser Effekt nur bei Indern mit asiatischen Wurzeln unter den lokalen Gegebenheiten (Ernährungsweise, Lebensstil etc.) erreicht werden kann oder auch unter westlichem Lebensstil das gleiche Ergebnis erzielt werden würde, bleibt zu untersuchen. Eine ähnliche Studie an allerdings nur 44 Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 im Alter von 57 ± 8 Jahren im Iran über acht Wochen mit der gleichen Dosierung von täglich dreimal 1 g Zimtrinden-Pulver (Cinnamomum verum J. Presl) erbrachte dagegen keine signifikanten Veränderungen hinsichtlich der Stoffwechselparameter sowie von Entzündungsindikatoren. Die Autoren betonten, dass dies die erste Studie mit Probanden aus der Region des Nahen Ostens und Nordafrikas sei [4]. Da keine Angaben zum Lebensstil bzw. den Ernährungsgewohnheiten der Probanden gemacht werden, ist die Interpretation der Ergebnisse im Vergleich zu anderen Studien mit anderen Ethnien schwierig.

Eine Übersichtsarbeit und Metaanalyse zum Einfluss von Zimt auf die Zusammensetzung der Blutlipide ebenfalls aus dem Jahr 2017 konnte nach Auswertung von 13 Studien mit insgesamt 750 Studienteilnehmern mit diagnostizierten Lipidstoffwechsel-Störungen aus ganz unterschiedlichen Ländern feststellen, dass Zimt-Präparate zwar die postprandialen Blutspiegel von Triglyceriden und Gesamtcholesterol senkten, aber keinen signifikanten Effekt auf die LDL- und HDL-Konzentration ausübten. Die Teilnehmer in zwölf der 13 Studien umfassten dabei Patienten mit entweder gestörter Glucose-Toleranz oder mit manifestem Diabetes mellitus. [5]. Den langfristigen Ernährungsgewohnheiten kommt wohl eine große Bedeutung zu, da offensichtlich nur bei Umstellung der Ernährung die Supplementierung mit Zimt-Zubereitungen die Stoffwechselparameter beeinflussen kann. In gleicher Weise würden dann auch Risikofaktoren für das Entstehen des metabolischen Syndroms minimiert werden.

Zu ähnlichen Ergebnissen kommt eine randomisierte placebokontrollierte Doppelblind-Studie an 66 Frauen mit polyzystischem Ovarialsyndrom (PCOS) unter Progesteron-Therapie aus dem Iran, die 2017 publiziert wurde. Die Verum-Gruppe nahm täglich in drei Dosen à 500 mg insgesamt 1,5 g Zimt-Pulver über zwölf Wochen ein, die Placebo-Gruppe erhielt Kapseln mit 450 mg Stärke und als Besonderheit 50 mg Zimt-Pulver, um dem Verum in Aussehen, Geruch und Geschmack möglichst ähnlich zu sein, zumal diese geringe Menge Zimt-Pulver in allen publizierten Studien ohne nachgewiesene Wirksamkeit war. Zum Studienende wurde nur eine leichte Abnahme der LDL-Konzentration festgestellt, der HDL-Blutspiegel blieb unverändert. Allerdings wurde hier neben einer schwachen Senkung des Nüchternblutzucker-Spiegels (von 86,2 ± 5,39 mg/dl auf 85,55 ± 6,52, p = 0,63) eine deutlich signifikante Senkung des Insulin-Spiegels (von 12,41 ± 13,81 nlU/ml auf 2,91 ± 3,94 nlU/ml, p > 0,001) verbunden mit einer Verbesserung der Insulin-Sensitivität beobachtet (HOMA-IR, homeostatic model assessment for insulin resistance: von 2,64 ± 2,8 auf 0,61 ± 0,82, p > 0,001) [6].

[Blaschek W (Hrsg.). Teedrogen und Phytopharmaka. Ein Handbuch für die Praxis auf wissenschaftlicher Grundlage. 6. Auflage 2016, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart]
Die Droge Zimt-Rinde besteht aus der von den äußeren Teilen befreiten getrockneten Stamm- und Astrinde und aus den Abschabungen von Kork und Teilen der getrockneten Rinde junger Wurzelschösslinge.

Ebenfalls eine 2018 publizierte placebokontrollierte iranische Studie mit 140 Teilnehmern nutzte Zimt-Pulver (C. verum, 500 mg/Kapsel, zweimal täglich appliziert) über drei Monate zur Behandlung von diagnostizierten Typ-2-Diabetikern (Nüchternglucose-Spiegel zwischen 126 und 250 mg/dl), die entsprechend ihres Körpergewichts in zwei Gruppen eingeteilt wurden, mit einem BMI ≥ 27 oder < 27. Die Autoren berichten, dass sich alle Studienparameter durch die Zimt-Gabe verbesserten. So sanken signifikant der BMI in der Verum-Gruppe um 0,63 ± 0,06 kg/m2 im Vergleich zu Placebo (0,11 ± 0,06 kg/m2). Das betraf auch die Senkung des Nüchternblutzucker-Spiegels um 19,37 ± 2,3 mg/dl in der Verum-Gruppe im Vergleich zu Placebo von nur 0,22 ± 1,53 mg/dl sowie die Insulin-Resistenz (HOMA-IR), die signifikant um 1,41 ± 0,16 durch das Zimt-Pulver reduziert wurde im Vergleich zu einer Abnahme um 0,004 ± 0,05 in der Placebo-Gruppe. Auch bezüglich des Gesamtcholesterol-Spiegels und der LDL-Konzentration zeigte die Verum-Gruppe eine deutliche Verbesserung. Besonders ausgeprägt profitierten in der vorgelegten Studie die Patienten mit einem BMI über 27 von der Applikation des Zimt-Pulvers [7]. Damit scheinen tatsächlich der Lebensstil bzw. die Ernährungsgewohnheiten einen wichtigen Einfluss auf die Wirkung von Zimt-Zubereitungen bei Stoffwechselerkrankungen zu haben. Eine Phase-I-Studie an gesunden Probanden aus Sri Lanka – dem früheren Ceylon und damit indirekt Namensgeber des Echten Zimts, Cinnamomum zeylanicum Blume, heute C. verum J. Presl – wurde kürzlich mit einem wässrigen Extrakt aus der Zimt-Rinde als möglichem neuen Phytotherapeutikum publiziert. Dabei nahmen 30 Studienteilnehmer täglich jeweils 85 mg im ersten, 250 mg im zweiten bzw. 500 mg Zimt-Extrakt im dritten Monat ein. In der Auswertung zeigten sich nach Aufnahme des Zimtrinden-Extrakts weder eine Toxizität noch signifikante Auswirkungen auf die Blutgerinnung oder Leberfunktionswerte. Dagegen konnte eine leichte, aber signifikante Senkung des Blutdrucks sowie des Gesamtcholesterol-Spiegels und des LDL-Spiegels festgestellt werden. Andere Parameter wie Körpergewicht oder Nüchternblutzucker-Spiegel wiesen dagegen keine signifikanten Änderungen auf. Die Autoren der Studie verweisen in ihrer Zusammenfassung insbesondere auf die Sicherheit des eingesetzten wässrigen Zimt-Extrakts [8].

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Einfluss auf das Mikrobiom

Die Einbeziehung von neuen Erkenntnissen zum Einfluss des Mikrobioms auf die Metabolisierung von Inhaltsstoffen aus dem Zimt [9] könnte eine Erklärung für die unterschiedlichen Ergebnisse der klinischen Studien in unterschiedlichen Regionen der Welt bieten. Denn abhängig von den lokalen Ernährungsgewohnheiten ist auch die Zusammensetzung des Mikrobioms unterschiedlich [10] und das Mikrobiom des Darmes spielt offensichtlich bei der Pathogenese von Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes oder metabolisches Syndrom eine wichtige Rolle [11]. Auch Inhaltsstoffe der Zimt-Rinde, vor allem die Polyphenole, verändern langfristig die Zusammensetzung des Mikrobioms und reduzieren zumindest im Tierversuch über diesen Mechanismus Übergewicht und Diabetes [12].

Summa summarum – viele Studien und noch ist kein Ende der Diskussion absehbar, allerdings mit leichten Vorteilen für eine adjuvante phytotherapeutische Anwendung bei metabolischem Syndrom. Zimt bleibt interessant! |

Literatur

[1] Leach MJ, Kumar S. Cinnamon for diabetes mellitus. Cochrane Database Syst Rev 2012;9:CD007170

[2] Costello RB et al. Do Cinnamon Supplements Have a Role in Glycemic Control in Type 2 Diabetes – A Narrative Review? J Acad Nutr Diet 2016;116:1794-1802

[3] Gupta Jain S et al. Effect of oral cinnamon intervention on metabolic profile and body composition of Asian Indians with metabolic syndrome: a randomized double -blind control trial. Lipids Health Dis 2017;16:113

[4] Talaei B et al. Effects of Cinnamon Consumption on Glycemic Indicators, Advanced Glycation End Products, and Antioxidant Status in Type 2 Diabetic Patients. Nutrients 2017;9.pii:E991

[5] Maierean SM et al. The effects of cinnamon supplementation on blood lipid concentrations: A systematic review and meta-analysis. J Clin Lipidol 2017;11:1393-1406

[6] Hajimonfarednejad M et al. Insulin resistance improvement by cinnamon powder in polycystic ovary syndrome: A randomized double-blind placebo controlled clinical trial. Phytother Res 2018;32:276-283

[7] Zare R et al. Efficacy of cinnamon in patients with type II diabetes mellitus: A randomized controlled clinical trial. Clin Nutr 2018;pii:S0261-5614(18)30114-6

[8] Ranasinghe P et al. Evaluation of pharmacodynamic properties and safety of Cinnamomum zeylanicum (Ceylon cinnamon) in healthy adults: a phase I clinical trial. BMC Complement Altern Med 2017;17:550

[9] Kim Y et al. Polyphenols and Glycemic Control. Nutrients 2016;8:pii:E17

[10] Stearns JC, Zulyniak MA, de Souza RJ, Campbell NC, Fontes M, Shaikh M, Sears MR, Becker AB, Mandhane PJ, Subbarao P, Turvey SE, Gupta M, Beyene J, Surette MG, Anand SS. Ethnic and diet-related differences in the healthy infant microbiome. Genome Med 2017;9(1):32

[11] Aydin Ö et al. The Gut Microbiome as a Target for the Treatment of Type 2 Diabetes. Curr Diab Rep 2018;18:55

[12] Van Hul M et al. Reduced obesity, diabetes, and steatosis upon cinnamon and grape pomace are associated with changes in gut microbiota and markers of gut barrier. Am J Physiol Endocrinol Metab 2018;314:E334-E352

Autor

Prof. Dr. Matthias F. Melzig, Professor für Pharmazeutische Biologie an der Humboldt-Universität zu Berlin von 1996 bis 2002, seitdem an der Freien Universität Berlin

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