Jinyoung Park, Health H/W R&D Group, Mobile eXperience (MX) Business bei Samsung Electronics

5 Sekunden scannen statt Ernährungstagebuch führen

Um herauszufinden, wie gut man sich ernährt und wie der Körper die Nährstoffe aufnimmt, werden häufig detaillierte Ernährungstagebücher oder Bluttests eingesetzt. Die Galaxy Watch8-Serie bietet einen einfachen und schnellen Weg, um eine Einschätzung zu erhalten: 5 Sekunden lang den Daumen auf den Sensor auf der Rückseite des Geräts drücken, die Watch misst den Carotinoid-Gehalt in der Haut und zeigt ihn als Antioxidantien-Index an.

Herzstück dieser Methode ist der BioActive Sensor von Samsung. „Der Sensor nutzt die Multiwellenlängen-Absorptionsspektroskopie, bei der Licht verschiedener Wellenlängen auf die Haut trifft und die Absorptions- und Reflexionsmuster analysiert werden“, erklärte Jinyoung Park. „Die Samsung Galaxy Watch8-Serie ist das erste Wearable, das organische Verbindungen im Körper anhand von Hautabsorptionsspektren misst.“

Carotinoide sind elektronenreiche Verbindungen aus 40 Kohlenstoffatomen, die blaues Licht stark absorbieren. Das macht sich die Smartwatch zunutze: Der Sensor strahlt gelbes, blaues, violettes und grünes LED-Licht aus. Einige Wellenlängen werden von Carotinoiden absorbiert, andere jedoch reflektiert. Die Samsung Galaxy Watch8-Serie analysiert das reflektierte Licht und kann so die Konzentration der Carotinoide messen. „Wer regelmäßig Obst und Gemüse isst, hat mehr Carotinoide in der Haut. Damit steigt der von der Galaxy Watch8 gemessene Index.“ Melanin und Hämoglobin in der Haut können die Messung beeinflussen. „Um diese Effekte zu minimieren, haben wir als Messpunkt den Finger gewählt, um geringe Melanin-Interferenzen zu haben. Das leichte Andrücken des Fingers schränkt den Blutfluss vorübergehend ein und verringert den Einfluss des Hämoglobins“, erklärte sie.

Klein, kleiner, präzise

Samsung begann schon 2018, an Sensoren für den Antioxidantien-Index zu forschen. Die Challenge: Einen Sensor zu entwickeln, der klein genug ist, um in eine Uhr zu passen, aber präzise genug, um mit großen Laborgeräten mithalten zu können. „Selbst die geringste Veränderung in der Anordnung der LEDs und Fotodioden hätte die Ergebnisse beeinflussen können“, erinnert sich Jinyoung Park. „Nach unzähligen Tests hatten wir schließlich die passende Konfiguration gefunden.“

Vor der Integration in die Samsung Galaxy Watch8-Serie entwickelte Sensor-Prototypen

Um exakt messen zu können, schickte das Team den Sensor in Vergleichstests mit der Raman-Spektroskopie, einer laserbasierten Technik, die in Forschung und Klinik häufig eingesetzt wird. Sie ermittelt die angereicherte Menge an Carotinoiden in der Haut anhand molekularer Schwingungen. „Für die Raman-Spektroskopie sind große, komplexe Geräte erforderlich. Damit sind sie für den täglichen Gebrauch nicht praktisch“, erklärt sie. „In der Samsung Galaxy Watch8-Serie haben wir eine auf LED-PD basierende Hautreflexionsmethode angewendet, um einen kleinen Sensor verwenden zu können. Damit er trotz der geringen Größe präzise misst, haben wir die Ergebnisse mit denen der Raman-Spektroskopie verglichen.“

Außerdem führte das Team Vergleichsstudien mit Bluttests und klinischen Studien durch. „Wir haben die Genauigkeit der nicht-invasiven Messungen überprüft, indem wir die Carotinoid-Werte im Blut mit den Sensorwerten verglichen haben“, sagte sie. „Die klinischen Teilnehmer*innen fotografierten und protokollierten eine Woche lang jede Mahlzeit, sodass wir mit den Sensordaten vergleichen konnten, wie viel Obst und Gemüse sie zu sich genommen hatten. Mit einer statistisch signifikanten Stichprobe von mehreren hundert Teilnehmer*innen haben wir die Leistung des Sensors wissenschaftlich überprüft.“

Die Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern sei der Schlüssel zur erfolgreichen Entwicklung gewesen. „Zusätzlich zu unserer langjährigen Zusammenarbeit mit Professor Hyojee Joung von der Seoul National University haben wir klinische Forschungen mit dem Samsung Medical Center durchgeführt und uns mit der University of Connecticut zusammengetan, um Daten von verschiedenen ethnischen Gruppen zu sammeln“, fügte sie hinzu. „Dieses Netzwerk von Expert*innen aus den Bereichen Ernährung, Medizin und Verbraucheranalyse hat die Entwicklung des Sensors erst ermöglicht.“

Den Antioxidantien-Index optimal nutzen

Wie oft sollte man seinen Antioxidantien-Index messen? „Es dauert in der Regel 2 bis 3 Wochen, bis Carotinoide aus der Nahrung in der Haut nachweisbar sind“, erklärte Park. „Wir empfehlen, sich mindestens 2 Wochen lang konsequent gesund zu ernähren und 1- bis 2-mal täglich immer zur gleichen Zeit zu messen.“ Die Samsung Health-App² gibt Ernährungstipps auf Basis des Antioxidantien-Index und protokolliert Veränderungen. Nutzer*innen können täglich, wöchentlich, monatlich und jährlich gewonnene Daten einsehen, um ihr Wohlbefinden und ihren Lebensstil kontinuierlich zu überwachen.

Über die Ernährung hinaus kann der Antioxidantien-Index auch Veränderungen bei Bewegung und Lebensstil zeigen. „Carotinoide nehmen ab, wenn im Körper übermäßig viele freie Radikale gebildet werden. Das passiert auch nach einer ungewöhnlich hohen körperlichen Belastung. Dann sinkt auch der Antioxidantien-Index. Ein weiteres Plus: Es gibt Tipps von Google Gemini³. Die AI ist erstmals auf der Samsung Galaxy Watch8-Serie verfügbar. „Ich habe Gemini einmal gebeten, mir Restaurants in der Nähe mit antioxidantienreichen Speisen vorzuschlagen und mir wurden gute Optionen angezeigt“, sagt Jinyoung Park. „Die Kombination des Antioxidantien-Index mit personalisierter AI könnte die maßgeschneiderte Versorgung weiter ausbauen.“

Ein Gesundheitsdolmetscher am Finger

Park sieht den Antioxidantien-Index als eine Art Dolmetscher, der die Auswirkungen von Ernährung und Lebensgewohnheiten verständlich macht. „Wir sind uns oft nicht bewusst, wie wir uns ernähren oder wie viel Stress wir haben. Ich hoffe, dass der Antioxidantien-Index den Menschen helfen wird, ihr Wohlbefinden besser zu verstehen. Auch die Prävention von Krankheiten beginnt mit gesunden Ernährungs- und Lebensgewohnheiten. Angesichts der stark zunehmenden chronischen Erkrankungen bei jüngeren Generationen kann der Antioxidantien-Index eine sinnvolle Orientierungshilfe für gesünderer Lebensgewohnheiten sein.“ Der Antioxidantien-Index zeige jedoch nur einen Teil des Bildes: „Die Samsung Galaxy Watch8-Serie und Samsung Health bieten wertvolle Funktionen wie den Schlafwert und den Energiewert. Mit diesen Funktionen erhalten Nutzer*innen einen umfangreichen Einblick und ein breites Spektrum an Informationen zu ihrem Wohlbefinden.“

Aktiv das Wohlbefinden fördern und den Alterungsprozess beeinflussen – Wie das mit der Samsung Galaxy Watch8-Serie einfach am Handgelenk gehen kann, erklärt Professor Hyojee Joung im Beitrag Gesund altern: Den Antioxidantien-Gehalt im Körper messen und steuern.

¹ Antioxidantien-Index ist verfügbar auf Android Smartphones (Android 10 oder aktueller) und erfordert die Samsung Health-App Version 6.30 oder aktueller. Samsung Account Login erforderlich. Zum Messen den Finger auf den Sensor auf der Rückseite der Galaxy Watch legen und 5 Sekunden lang gedrückt halten. Für ein genaues Ergebnis wird der Daumen empfohlen. Eine wiederholte Messung aufgrund einer ungleichmäßigen Hautstruktur kann zu ungenauen Ergebnissen führen. Der Antioxidantien-Index dient nur zu Fitness- und Wellnesszwecken. Dies ist eine Labs-Funktion, die Nutzer*innen vor der offiziellen Einführung testen können. Nicht für die Verwendung zur Erkennung, Diagnose oder Behandlung medizinischer Zustände vorgesehen und lediglich zur persönlichen Information bestimmt. Für medizinische Beratung suche bitte ärztliches Fachpersonal auf.
² Diese Funktionen sind nur für allgemeine Wellness- und Fitnesszwecke gedacht. Sie sind nicht für die Erkennung, Diagnose oder Behandlung von Krankheiten oder Beschwerden gedacht. Die Verfügbarkeit dieser Funktionen kann je nach Markt oder Gerät variieren. Erfordert ein Smartphone mit Android 10.0 oder höher und die neueste Version der Samsung Health-App (Version 6.28 oder höher).
³ Setzt eine Internetverbindung, einen Samsung Account und ein Google Konto Login voraus. Google und Gemini sind Marken von Google LLC. Google Gemini Live ist ab 18 Jahren verfügbar und nur mit bestimmten Funktionen/Konten kompatibel. Verfügbarkeit bzw. Funktionsumfang abhängig von individuellen Einstellungen, installierten Programmen, Land, Sprache, Betriebssystem/One UI-Version, Gerätemodell und Mobilfunkanbieter. Verfügbarkeit des Dienstes kann je nach Sprache oder Region variieren. Ggf. ist ein Download des Sprachpakets und/oder eine separate Einrichtung erforderlich. Keine Gewähr für Genauigkeit, Vollständigkeit oder Zuverlässigkeit der AI-Ergebnisse.

Deshalb ist es so wichtig, auf Antioxidantien zu achten

Was haben Antioxidantien damit zu tun, dass ich mich schnell müde fühle?

Freie Radikale sind natürliche Nebenprodukte der Energieproduktion im Körper. Ungesunde Lebensgewohnheiten können jedoch zu einer erhöhten Bildung dieser Moleküle führen. „Rauchen, Alkohol, schlechte Ernährung, UV-Strahlung und Stress fördern die Überproduktion von freien Radikalen, lösen oxidativen Stress aus und beschleunigen so den Alterungsprozess“, erklärt Hyojee Joung. Anhaltende Erschöpfung kann ein Hinweis auf einen Überschuss an freien Radikalen im Körper sein. „Sie können das Immunsystem schwächen, Müdigkeit verursachen und sichtbare Zeichen der Hautalterung wie Falten oder Pigmentflecken beschleunigen“, erläutert sie. „Mit zunehmendem oxidativem Stress steigt das Risiko für chronische Krankheiten wie Typ-2-Diabetes und bestimmte Krebsarten. Das macht Antioxidantien so wichtig.“

Ein Übermaß an freien Radikalen, z.B. wegen eines ungesunden Lebensstils, kann das Risiko für chronische Erkrankungen erhöhen.

„Die antioxidative Leistungsfähigkeit hängt nicht von Jugend oder Fitness ab. Sie bedarf der konsequenten lebenslangen Aufmerksamkeit“, betont Joung und weist darauf hin, dass der tägliche Verzehr von Obst und Gemüse der einfachste und effektivste Ansatzpunkt sei. Denn Obst und Gemüse sind reich an Antioxidantien wie Carotinoiden, Vitaminen C und E. Da die natürliche Produktion antioxidativer Enzyme im Körper mit zunehmendem Alter abnimmt, ist eine ausreichende Zufuhr von Antioxidantien über die Ernährung wichtig für langfristiges Wohlbefinden. Aber wie lässt sich einschätzen, ob die tägliche Ernährung wirklich ausgewogen ist? Samsung hat den Antioxidantien-Index der Samsung Galaxy Watch8-Serie entwickelt, um diese Frage zu beantworten.

Den Antioxidantien-Gehalt messen mit der Samsung Galaxy Watch8-Serie

Ernähre ich mich gesund genug?

Eine einfache Hilfestellung für die Beantwortung dieser Frage gibt jetzt Samsung Health²: Mithilfe von Sensoren auf der Rückseite misst die Samsung Galaxy Watch8-Serie anhand des Carotinoidgehalts der Haut den Antioxidantien-Index und bewertet innerhalb von Sekunden, ob genug Obst und Gemüse auf dem Speisplan standen. „Carotinoide sind die roten, gelben und grünen Pigmente in Obst und Gemüse“, erklärt die Wissenschaftlerin. „Da der menschliche Körper sie nicht selbst produzieren kann, zeigt der Carotinoidgehalt, wie viel über die Nahrung aufgenommen wurde.“

Die Samsung Galaxy Watch8-Serie verfügt über einen Reflexionsspektroskopie-Sensor. Trifft Licht einer bestimmten Wellenlänge auf die Haut, absorbieren die Carotinoide es nur teilweise, den Rest reflektieren sie. Durch die Analyse des reflektierten Lichts schätzt das Gerät den Carotinoidgehalt. Nutzer*innen legen einfach ihren Daumen 5 Sekunden lang auf den Sensor auf der Rückseite ihrer Samsung Galaxy Watch8 und bekommen sofort eine Einschätzung. Basierend auf der Empfehlung der Weltgesundheitsorganisation (WHO), täglich 400 Gramm Obst und Gemüse zu essen, werden die Ergebnisse so angezeigt:

• Sehr niedrig: Weniger als 50 % der empfohlenen Aufnahme
• Niedrig: 50 % bis weniger als 100 % der empfohlenen Aufnahme
• Ausreichend: 100 % oder mehr der empfohlenen Aufnahme

Hyojee Joung misst ihren Antioxidantien-Index mit der Samsung Galaxy Watch8 Classic.

Der Antioxidantien-Index spiegele zwar nicht die gesamte antioxidative Kapazität des Körpers wider, jedoch könne er als praktischer und aussagekräftiger Indikator für den täglichen Antioxidantien-Spiegel dienen, so die Wissenschaftlerin. Er zeige die Aufnahme von Carotinoiden aus Obst und Gemüse als wichtigster Quelle zur Stärkung des antioxidativen Systems des Körpers.

Der Antioxidantien-Index als zuverlässiger Indikator

Wie sollte ich auf meinen Antioxidantien-Index reagieren?

Die Samsung Galaxy Watch8-Serie ist die erste Smartwatch-Serie, die den Antioxidantien-Gehalt misst, eine Innovation, der auf jahrelanger Forschung basiert. Die Zusammenarbeit von Samsung mit Hyojee Joung und ihrem Team hat bereits 2018 begonnen. Das Ziel: Zu untersuchen, wie sich diese Funktion auf Wearables darstellen ließe. Eine Ernährungs-Interventionsstudie der Graduate School of Public Health der SNU bestätigte: Der Carotinoidgehalt der Haut gibt zuverlässig Aufschluss über den Verzehr von Obst und Gemüse. „Über einen Zeitraum von 6 Wochen haben wir 80 Teilnehmer*innen Mahlzeiten mit unterschiedlichem Carotinoidgehalt angeboten und den zunehmenden Carotinoidgehalt in der Haut innerhalb von 1 bis 2 Wochen verfolgt“, erklärt die Forscherin.

Ergebnisse der Ernährungs-Interventionsstudie mit 80 Teilnehmenden an der SNU

Wenn Nutzer*innen ihren Antioxidantien-Index messen, gibt die Samsung Health-App Empfehlungen. Sie basieren auf Vorschlägen von Hyojee Joungs Team. „Es ist wichtig, Ernährungsempfehlungen so zu geben, dass sie für die Nutzer*innen leicht verständlich sind“, erklärt sie. „Wir haben die grundlegenden Daten erstellt. Mit diesen wurde ein Algorithmus trainiert, der die Vorschläge an die individuellen Vorlieben anpasst.“ Das Forschungsteam plant, die Funktion weiter zu verfeinern, um genauere Erkenntnisse zu liefern und die Steuerung der Ernährung zu unterstützen.

4 Tipps zum Antioxidantien-Index

Hyojee Joung hat 4 Tipps, wie man den Antioxidantien-Index der Samsung Galaxy Watch8-Serie optimal nutzen kann.

 
Tipp #1: Kontinuität entscheidet. Keine Sorge wegen täglicher Schwankungen

Im Gegensatz zum Blutzuckerwert ändert sich der Antioxidantien-Index nicht sofort. Selbst wenn Nutzer*innen 1 oder 2 Tage lang mehr Obst essen, steigt der Wert nicht sofort an. Bei gleichbleibenden Gewohnheiten zeigen sich Verbesserungen in der Regel nach 1 bis 2 Wochen. Alkohol, übermäßige körperliche Betätigung und Stress können zu vorübergehenden Schwankungen führen, aber die Werte erholen sich in der Regel wieder. Daher lieber auf kleine, dauerhafte Veränderungen konzentrieren.

Tipp #2: Immer zur gleichen Zeit und mit demselben Finger messen

Für möglichst genaue Ergebnisse am besten jeden Tag zur gleichen Zeit messen, beispielsweise nach dem Aufwachen, vor dem Schlafengehen oder nach dem Mittagessen. Und immer mit demselben Finger, beispielsweise dem rechten oder linken Daumen.

Tipp #3: Ergebnisse in Verbindung mit anderen Samsung Health-Indikatoren betrachten

Der Antioxidantien-Gehalt hängt nicht nur von der Ernährung ab, sondern auch von Schlaf und Stress. In Verbindung mit Daten zu Schlafqualität und Stresslevel gibt der Antioxidantien-Index ein ganzheitlicheres Bild des Wohlbefindens.

Tipp #4: Verschiedene Obst- und Gemüsesorten essen

Um die von der WHO empfohlenen 400 Gramm pro Tag zu erreichen, am besten bunte Obst- und Gemüsesorten wie Tomaten, Karotten und Paprika verzehren. Eine größere Farbvielfalt kann selbst bei gleicher Menge einen höheren Gehalt an Antioxidantien bieten.

Kleine Schritte, große Veränderungen

„Ich empfehle allen, den Antioxidantien-Index auszuprobieren. Die Nutzer*innen sind überrascht, wie einfach und schnell sie ihren Antioxidantien-Index einsehen können“, sagt die Wissenschaftlerin, die die Samsung Galaxy Watch8 Classic selbst aktiv nutzt. „Die Ergebnisse sofort überprüfen zu können, ist ein großer Vorteil. Viele Menschen versuchen, Antioxidantien zur Vorbeugung von Krankheiten und für ein möglichst gesundes Altern einzusetzen“, fährt sie fort. „Der Antioxidantien-Index zeigt nicht nur, ob man genug Obst und Gemüse gegessen hat, sondern schärft auch das Bewusstsein für die Bedeutung von Antioxidantien. Und das allein ist schon sinnvoll.“ Und die Forscherin erklärt weiter: „Durchhalten ist wichtiger als Perfektion. Selbst kleine Schritte wie eine Extraportion Obst oder Gemüse zur Mahlzeit können im Laufe der Zeit große Veränderungen bewirken“, betont Joung.

¹ Antioxidantien-Index ist verfügbar auf Android Smartphones (Android 10 oder aktueller) und erfordert die Samsung Health-App Version 6.30 oder aktueller. Samsung Account Login erforderlich. Zum Messen den Finger auf den Sensor auf der Rückseite der Galaxy Watch legen und 5 Sekunden lang gedrückt halten. Für ein genaues Ergebnis wird der Daumen empfohlen. Eine wiederholte Messung aufgrund einer ungleichmäßigen Hautstruktur kann zu ungenauen Ergebnissen führen. Der Antioxidantien-Index dient nur zu Fitness- und Wellnesszwecken. Dies ist eine Labs-Funktion, die Nutzer*innen vor der offiziellen Einführung testen können. Nicht für die Verwendung zur Erkennung, Diagnose oder Behandlung medizinischer Zustände vorgesehen und lediglich zur persönlichen Information bestimmt. Für medizinische Beratung suche bitte ärztliches Fachpersonal auf.

² Diese Funktionen sind nur für allgemeine Wellness- und Fitnesszwecke gedacht. Sie sind nicht für die Erkennung, Diagnose oder Behandlung von Krankheiten oder Beschwerden gedacht. Die Verfügbarkeit dieser Funktionen kann je nach Markt oder Gerät variieren. Erfordert ein Smartphone mit Android 10.0 oder höher und die neueste Version der Samsung Health App (Version 6.28 oder höher).