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sekundäre inhaltsstoffe (Fach) / 7. Bedeutung für die Prävention (Lektion)

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• Was zeigt einer hohe Verzehr an Obst & Gemüse in Epidemiologische Studien? Wovon hängen die gesundheitliche Effekte von sek. Inhaltstoffe ab? Hoher Verzehr an Obst & Gemüse korreliert mit: einem verminderten Krebsrisiko einem verminderten Risiko an koronare Herzkrankheiten (KHK) In Abhängigkeit von der Aufnahmemenge:...Effekte gesundheitsschädliche (toxische) gesundheitsfördernde (präventive) Aussagen zu Sekundären Inhaltsstoffen gelten in der Regel für in vitro ⇒ Es sind kritisch zu bewerten, weil oftmals unrealitische Konzentrationen angewandet werden, die niemals in der Zelle ankommen würden.
• Einteilung von sek. Pflanzeninhaltsstoffe nach Watzl/Leitzmann Carotinoide Glucosinolate Polyphenole: Flavonoide- Phytoöstrogene (Flavonoide): Isoflavonoide Phytosterole Protease-Inhibitoren Terpene:– Saponine - sind Glycoside von Steroiden, Steroidalkaloiden (stickstoffhaltige Steroide) od. Triterpenen. Sulfide
• Sek. Pflanzenstoffen mit antikarzinogen Wirkungen in vitro. Antikarzinogen: (alle) Carotinoide Polyphenole (Phenolsäuren, Flavonoide) Phytosterole Phytoöstrogene (Isoflavone, Lignane) Glucosinolate Terpene (Saponine-Triterpene, Monoterpene) Sulfide
• Sek. Pflanzenstoffen mit antimikrobiellen Wirkungen in vitro. Antimikrobiell: Polyphenole (Flavonoide) Glucosinolate  Monoterpene Triterpene (Saponine) Sulfide
• Sek. Pflanzenstoffen mit antioxidativen Wirkungen in vitro. Antioxidativ: Carotinoide Polyphenole (Flavonoide, Phenolsäuren) Phytoöstrogene (Isoflavone, Lignane) Glucosinolate Sulfide
• Sek. Pflanzenstoffen mit antithrombotischen Wirkungen in vitro. Antithrombotisch: Polyphenol (Flavonoide) Sulfide
• Sek. Pflanzenstoffen mit antiinflammatorishen Wirkungen in vitro. Antiinflammatorisch: Carotinoide Polyphenole (Flavonoide) Sulfide Terpene (Monoterpene)
• Sek. Pflanzenstoffen mit Immunmodulierenden Wirkungen in vitro. Immunmodulierend: Carotinoide Polyphenole (Flavonoide) Phytoöstrogene Glucosinolate Sulfide
• Sek. Pflanzenstoffen mit cholesterinsenkenden Wirkungen in vitro. Cholesterinsenkend: Sulfide Monoterpene Phytosterine
• Sek. Pflanzenstoffen mit blutdruck-regulierenden Wirkungen in vitro. blutdruck-regulierenden Wirkungen: Blutdruck-senkend: Polyphenole (Flavonoide) Sulfide
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• Sek. Pflanzenstoffen mit blutglukose-stabilisierenden Wirkungen in vitro. Blutglukose-regulierenden: Polyphenole
• Welche sek. Inhaltsstoffe können das Risiko für Herz-KreislaufKrankheiten senken? Sek. Inhaltsstoffe, die das Risiko für Herz-KreislaufKrankheiten senken: Polyphenole (Flavonoide - Quercetin, Isoflavon) Carotinoide Phytosterole
• Wie viele Sekundäre Inhaltsstoffe nehmen wir täglich auf Aufnahme aus Mischkost: ca. 1.5 g/d  5.000 – 10.000 (oder mehr!) verschiedene Substanzen
• Sekundäre Pflanzenstoffe sollen gegen kardiovaskuläre Krankheiten wirken. Nennen Sie drei Mechanismen, die das erklären können. Die Reduzierung des Risikos für koronare Herzkrankheiten (KHK) ist auf:... zurückzuführen: 1. Antioxidative Wirkung: Lipidperoxidation des LDL wird als ein pathogener Faktor in der Atherosklerose  gesehen. Infolge der Entgiftung von Singulettsauerstoff & Peroxylradikalen wird die Bildung Freier Radikale verhindert & die Kettenreaktion der Lipidperoxidation unterbrochen. z. B. Lycopin (Carotinoide):         – wirksamste natürlichen „Singulettsauerstoffquencher“ 2. Senkung des schädlichen LDL-Cholesterins & eine Erhöhung des gesunden HDL-Cholesterins:  Je höher der LDL-Cholesteringehalt im Serum, desto höher ist die Gefahr an einer Atherosklerose zu erkranken. Eine Überangebot an Cholesterin begünstigt die Plaque-Ablagerung an den Innenschichten  der Gefäße. z. B. Phytosterine (Phytosterole)        – stellt eine kompetitve Hemmung der Cholesterinaufnahme in Damn dar.         ⇒ Phytosterinaufnahme führt neben einer Erniedrigung des LDL-Cholesterins zu einer Senkung der Triglyceride im Serum im Blut. 3. Kardioprotektiven Eigenschaften:  Effekt berührt sich auf die Modulation von atherosklero-tischen Prozessen an Gefäßwänden:  z. B. Lycopin (Carotinoide)        – Verminderung der Expression von Adhäsionsmolekülen auf der Zelloberfläche.         ⇒ verhindert die Ablagerungen von Blutfetten, Thromben, Kalk usw. an Gefäßwänden. z. B. Isoflavone (Phytoösterogene)        – Verbesserung die Gefäßelastizität & helfen dadurch Plaque-ablagerungen zu vermindern.
• Krebsvorbeugung von sek. Inhaltsstoffe während der Phase der Krebsentstehung 1. Vermeidung der Umwandlung von Prokanzerogene zu Kanzerogene: Sek. Inhaltstoffe hemmen Iso-enzyme (Phase-I-Enzyme), die die Prokanzerogene aktivieren. z. B: Polyphenol (Phenolsäure): Kaffee- & Ferulasäure: – wirken als Inhibitoren indem sie die Karzinogenbildung aus Vorläufern vermeiden 2. Initiation: Anregung körperlicher Enzyme, die die bereits aktivierte Karzinogene lahmlegen:– z. B. Polyphenole, Glucosinolate, Monoterpene, Sulfide, Bindung & somit Ausschaltung der bereits aktivierten Karzinogene:⇒ die unschädlich gemachte Verbindungen können über Galle & Urin ausgeschieden werden– z. B. Phenolsäuren: Ellagsäure, Ferulasäure, Kaffeesäure Anlagerung an DNS im Zellkern, an die sonst Karzinogene binden würden.⇒ Hierdurch schützen sie die Erbinformation vor Veränderungen– z. B. Polyphenole, Flavonoide, Carotinoide 3. Promotion: Durch Anti-promotoren kann die mögliche Entwicklung eines Tumors gehemmt od. sogar beendet werden.  z. B Flavonoide, Isoflavonoide, Lignane, Carotinoide, Monoterpene, Phytosterin, Protease-Inhibitoren, Sulfide, Indole.
• Carotinoide: Was ist? Funktion (in Planzen); Einteilung; Aufnahme, Transport, Speicherung, Metabolismus in Menschen; Wichtigste Vertreter. Carotinoide: Lipophile (fettlösliche) Farbpigmente. 1. Vorkommen:  ausschließlich von pflanzlichen Organismen synthetisiert werden (Chloroplast) 2. Funktion (in Planzen): geben vielen Pflanzen & Früchten ihre gelbe bis rötliche Farbe. bei der Photosynthese an der Absorption von Licht & der Übertragung von dessen Energie auf Chlorophyll beteiligt. dienen als Lichtschutzfaktoren (als Antioxidantien):  – Schützen Chlorophyllmoleküle  vor photooxidativen Schäden 3. Einteilung: Carotine (bestehend aus Wasserstoff und Kohlenstof): *α-, β-Carotin, Lycopin Xanthophylle (Sauerstoff enthalten): 4. Aufnahme: folgt dem Weg der Lipidresorption, was die Anwesenheit von Fetten & Gallensäuren notwendig macht. 5. Transport & Speicherung: in Chylomikronen eingelagert & damit gelangen sie im Blut über die Lympbahnen Sie werden zur Leber od. zu peripheren Geweben transportiert Der größere Teil gelangt zur Leber (Hauptspeicherorgan). Aus der Leber entlassende Carotinoide werden auf die Lipoproteine (VLDL, LDL & HDL) verteilt & im Blutplasma transportiert. 6. Metabolismus: Carotinoiden werden in Vitamin A (Retinol) in Leber umgewandelt & somit Provitamin A-Eigenschaften aufweisen. 7. Wichtigste Vertreter.   β-Carotin besitzt die höchste Vitamin A-Aktivität & macht 15-30 % der Gesamt-Carotinoide im Plasma aus
• Beziehung zw. Krebsrisiko & Aufnahme carotinereicher Nahrungsmittel ↓ Aufnahme carotinereicher Nahrungsmittel, ↑ Krebsrisiko: Da Carotinoide während des Deaktivierungsprozesses von Pro-oxidantien verbraucht werden, ist auf eine ausreichende Carotinoidzufuhr über die Nahrung zu achten. Der antioxidative Schutz der Carotinoide ist umso intensiver, je höher deren Konzentration im Serum ist. Die Prooxidantien überwiegen bei Schwächung des antioxidativen Schutzsystems durch einen Mangel an Antioxidantien, kann es zum oxidativen Stress kommen.
• Wirkmechanismus der Carotinoide gegen Krebs. Carotinoide entfalten ihre protektiven Effekte bei: 1. Initiation Hemmung von Phase-1-Enzyme Entgiftung freier Radikale & Unterbindung ihrer Entwicklung.⇒ Verhinderung von oxidativen DNA- & Zellschäden 2. Promotion: Hemmung der Vermehrung & Differenzierung von Tumorzellen Verstärkung der Immunantwort durch Förderung der natürlichen Abwehrsysteme des Körpers – dies betrifft insb. die Proliferation der B- & T-Zellen, die Anzahl der T-Helferzellen sowie die Aktivität von natürlichen Killerzellen. Stimulation der Zellkommunikation über gap-junctions
• Phytosterole: Was ist? Vorkommen; Einteilung; Funktion in Pflanzen; Phytosterole: In höheren Pflanzen vorkommende Fettbegleitstoffe mit Steroidstruktur 1. Vorkommen: fettreichen Pflanzenteilen (mg/100g) Nüssen Pflanzensamen (Sonnenblumenkerne n, Sesam, Soja), 20 - 710 Hülsenfrüchten 2. Einteilung: Unterscheiden sich untereinander & von Cholesterol nur in der Seitenkette 3. Funktion in Pflanzen: Strukturelle Komponente in der Zellmembran von Pflanzen, analog dem Cholesterin.
• Phytosterole: Tägliche Aufnahme; Verdauung, Aufnahme, Transport, Speicherung, Ausscheidung. Phytosterole: 1. Tägliche Aufnahme = 150 – 400 mg/d 2. Verdauung & Aufnahme: 5–10 % der verzehrten Menge werden resorbiert Die Phytosterol-Verdauung & Absorption findet während der Fettverdauung statt. Emulgierung der Fette wird durch die peristaltischen Bewegungen des Darmes ermöglicht. Kleinste Fetttröpfchen bilden sich durch den Gallensaft  => optimal Konfiguration & Oberfläche vergrößert. Pankreaslipase  spaltet Cholesterinester bzw. Phytosterinester Daraus entstehen Mizellen im Darmlumen, die sich an die Bürstensaummembran anlagern & der Inhalt der Mizellen in die Mukosazelle aufgenommen wird. 3.  Transport: In Mukosazelle werden sie in Chylomikronen oder in HDL verpackt. Chylomikronen gelangen über das lymphatische System ins Blut. 4. Ausscheidung: der Rest wird über die Galle mit dem Stuhlgang ausgeschieden. 
• Wirkung von Phytosterole: Wirkungsmechanismus; Dosis. Phytosterole: werden Therapeutisch zur Cholesterinsenkung eingesetzt. 1. Als Wirkungsmechanismus: wird eine kompetitive Hemmung der Cholesterinaufnahme im Darm angenommen. d.h. die Anwesenheit von Phytosterinen reduziert die Aufnahme von Cholesterin. Da Cholesterin jedoch nahrungsunabhängig vom Körper zu ca. 90 % selbst produziert wird, tritt eine vermehrte endogene (körpereigene) Synthese infolge der Phytosterinaufnahme ein.⇒ Es führt insgesamt zu einer Senkung des Gesamt- & LDL-Cholesterins. ⇒ Der Anteil an HDL-Cholesterin steigt, wobei HDL eine gefäßschützende Wirkung hat & kann daher Herz-Kreislauf-Erkrankungen vorbeugen. Dosis: Die Aufnahme sollte 1-3 g Sterine pro Tag da eine Erhöhung der Dosis keine weitere Reduktion des Cholesterinspiegels bewirkt, sollte aber auch 
• Flavonoide: Was ist? Wichtige Vertreter & Quelle; Flavonoide: wasserlöslich gelbe bis farblose Pflanzenfarbstoffe Wichtige Vertreter & Quelle; Quercetin (Flavonole) - am häufigsten vorkommende Flavonoid.⇒ Zwiebel, Äpfel, Wein, Kohl Catechin, Epicatechin, ECG, EGCG (Flavanole)⇒ Äpfel, Tee, Kakao, Wein
• Quercetin: Wirkung Quercetin: (Flavonoide) ist es ein Aglycon. Das heißt, an der Stelle, an der die vorgenannten Substanzen ein Zuckermolekül aufweisen, ist bei Quercetin eine weitere Hydroxylgruppe (OH-Gruppe) zu finden. Diese OH-Gruppen sind es nämlich, die die antioxidative Kapazität  ausmachen Dabei steigt mit der Anzahl der OH-Gruppen die antioxidative Potenz Gruppen eines Flavonols. Wirkung:  Antioxidative:– Entgiftung freier Radikale (Hydroxyl- & Lipidperoxyl-radikale)– Inhibierung der oxidativen Inaktivierung von Vitamin C & E (= Vitamin-Spareffekt)– Blockade der metallkatalysierten Oxidation durch Bildung stabiler Me-Chelat-Komplexe Anti-inflammatorische, entzündungshemmende:– Hemmung entzündungs-fördernder Enzyme (Zyklooxygenase, Lipoxygenase) – Inhibition der Freisetzung von Entzündungs-mediatoren wie z.B. Leukotrienen & Prostaglandinen.– Hemmung der Histamin-freisetzung  aus Mast-zellen & Blut-basophilen Antithrombotish:– Hemmung der Thrombozyten-aggregation
• Phytoestrogen: Was ist? Wirkung Wichtige Vertreter; Vorkommen Phytoöstrogen: (Flavonoide = Polyphenol) Pflanzenstoffe, die ähnliche Wirkungen im Organismus aufweisen wie körpereingenen Östrogene (weibliches Geschlechtshormon) 1. Wichtige Vertreter: a) Isoflavonoide (Genistein, Daidzein & Glycitein) b) Lignane  2. Vorkommen: Sojabohnen (Glycine max) : z. B. Genistein (729 mg/kg Frischgewicht) & Daidzein (546 mg/ kg)
• Phytoestrogene: Wirkung, Mechanismus, Täglich Aufnahme, unerwünschte Nebenwirkungen bei hohen Dosierung? Phytoestrogene = Isoflavone (Daiziden, Genistein - Sojabohnen) weisen eine ähnliche molekulare Struktur von dem Steroidhormon 17-ß-Östradiol (weibliches Geschlechtshormon) auf.⇒ & können aus diesem Grund mit Östrogen-rezeptoren (ER) interagieren:    (gleiche Grundstruktur, aber in unterschiedlichen Geweben lokalisiert):    – ER-α (Typ I): Brust, Endometrium, Ovarien, Hypothalamus     – ER-β (Typ II): Niere, Gehirn, Knochen, Herz, Lunge, Darmmukosa, Prostata, Endothel       ⇒ Isoflavone binden bevorzugt an die ER-ß-Rezeptoren 1. Mechanismus: Isoflavone (Daiziden, Genistein) blockieren die ER für körpereigenes 17-ß-Östradiol durch kompetitive Hemmung. Da sie sowohl östrogene als auch antiöstrogene Effekte induzieren werden sie als natürlicher SERM (Selective Estrogen Receptor Modulator) klassifiziert. = Sie wirken somit gewebespezifisch, wobei sie: 1. am Knochen östrogenähnliche Wirkungen induzieren. (→ Prävention von Osteoporose (Knochenschwund).. während.. 2.  in Brust & Uterus ANTI-östrogene Wirkungen induziert. (→ Hemmung des hormonassoziierten Tumorwachstums wie Mamma-(Brust-), Endometriumkarzinom) 1. Wirkung abhängig von: individuellen Menge an zirkulierender körpereigener Östrogene. Anzahl, Typ der Östrogen-rezeptoren:a) prämenopausalen Frauen: wirkt anti-östrogenb)  Kindesalter bis zur Pubertät & bei postmenopausalen Frauen: eher östrogene Wirkung. noch nicht geklärt: Täglich Aufnahme, unerwünschte Nebenwirkungen bei hohen Dosierung?
• Sek. Pflanzenstoffe – Abschließende Bewertung Sek. Pflanzenstoffe – Abschließende Bewertung Ernährungsphysiologische Kenntnisse (Absorption, Stoffwechsel, Wirkung, Sicherheit etc.) für einzelne/isolierte Pflanzenstoffe sind bisher UNzureichend Epidemiologische Studien belegen Zusammenhänge wischen der Aufnahme einzelner LM bzw. LM-Gruppen & Krankheitsrisiken, nicht für einzelne Nährstoffe.⇒ es gibt bisher KEINE  Referenzwerte für sek. Pflanzenstoffe (Ausnahme: ß-Carotin)

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