PLMT (Fach) / Sekundäre Inhaltsstoffe (Lektion)

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• Was sind die wichtigsten Eigenschaften/Funktionen von sekündären Pflanzenstoffen? 1. Abwehrmechanismen zum Schutz vor Schädlingen: Präformiert; Phytoantizipine = anatomische Strukturen die bereits vorher vorhanden sind Induziert; Phytoalexine = Erst gebildet wenn angegriffen ( z.B. bitter schmeckende Substanzen) Insekten, Schädlinge → Biosynthese von Toxinen bzw. Bitterstoffen, Enyminhibitoren Mikrobielle Infektion → Produktion antibiotisch wirksamer Substanzen Sonneneinstrahlung →  Synthese UV-Licht-absorbierender Stoffe 2. "Anlockung" Anlockung von Tieren zur Bestäubung (Zoophilie) Anlockung von Tieren zur Verbreitung von Samen (Zoochorie) Mobiler Stickstoffspeicher
• Wie lautet die Definition von Albrecht Kossel von Primären Zellbausteinen und Sekundären Zellbausteinen? Primäre Zellbausteine: Gruppen von Substanzen, die offenbar vielen Lebensvorgängen zugrunde liegen (Purin- und Pyrimidinbasen, Aminosäuren, Sterine) Sekiundäre Zellbausteine: Vor Art zu Art, manchmal von Gewebe zu Gewebe verschieden und für diese charakteristisch.
• Wie sieht der Primärstoffwechsel von Pflanzen aus? Alle Stoffe und Prozesse, die für Wachstum und Entwicklung unentbehrlich sind. Kohlenhydrate, Proteine, Lipide → Aufbau an Gerüstsubstanzen (Zellwand, Zellmembran) Aufbau von Enzymen Energieträger
• Was ist der Unterschied zwischen Primär- und Sekundärstoffwechsel? Sekundärstoffwechsel = Stoffwechselreaktionen von Tieren, Pflanzen, Bakterien und Pilzen Unterschied zu Primärstoffwechsel: Nicht an LEBENSWICHTIGEN Funktionen beteiligt Sondern nur in Ruhephasen oder unter Limitierung verstärkt werden
• Nenne Beispiele für sekundäre Pflanzenstoffe und ihre Funktionen! 1. Farbstoffe, Attraktantien: 3 Wichtige Farbstoffgruppe (von Pflanzen gebildet)  Anthocyane = blau, rot , violett und blauschwarz (wasserlöslich) Betalanine = rotviolett Betaxanthine (wasselöslich) Carotinoide (fettlöslich) 2. Fraßschutz Alkalaoide (bitteren Geschmack und toxisch) Glucosinolate ( Senf = scharf) Cyanogene Glucoside (Bittermandel, Apricotkern, Freisetzung von Bleisäure = Atmungsinhibitor) 3. Duftstoffe, Attraktantien, Hormone ISOprenoide (in ätherischen Ölen) 4.UV-Schutz, Fraßschutz = Polyphenole
• Was sind die negativen Bewertung von sekundären Pflanzenstoffen? Und wie wird damit umgegangen? Negative Bewertung: 1. Antinutritive Inaltsstoffe pflanzlicher Lebensmittel und Futtermittel Verdauungshemmend teils toxisch 2. Technologisch unerwünscht Bräunung, Trübung Adstringenz (Zusammenziehende Gefühl auf der Zunge), Bitterkeit Entfernung durch Züchtung und technologische Maßnahmen: "Doppel-Null"-Raps Phenolische Verbindungen aus modernen Apfelsorten Phenolische Verbindungen verursachen Bräunung bei Äpfeln und allergische Reaktionen; moderne Apfelsorten, werden nicht braun aber allergische Reaktionen verursachen sie immer noch
• Nenne die positive Bewertung der sekundären Pflanzenstoffe! 1. Gesundheitsfördernde Eigenschaften: Antioxidativ antikanzerogen antidiabetisch antimikrobiell immunstimulierend cholesterinsenkend 2. Anreicherung, Veränderung des Profils von Sekundärmetaboliten: b-Carotin in Reis ("golden rice") Anthocyane in Apfelfruchtfleisch 3. "Nutrazeutika" 4. "Phytochemicals" → Funktionelle Lebensmittel, Nahrungsergänzungsmittel
• Was versteht man unter hydrolysierbare Tannins? - Besonderheit - wichtige Beispiele → Eigenschaften? - Struktur Tannine = • Bezeichnung für alle pflanzlichen Gerbstoffe • hydrolysierbar = Zuckerkern mit Hydroxylgruppen, die entweder mit Esterbindung; → a) Gallussäure (gallotannins) oder → b) Ellagsäure (ellagitannins) verestert. • Proteine miteinander vernetzen & damit schwer verdaulich werden lassen Beispiele:1. Hydroxy-benzoesäuren ⇒ Konservierungsstoffe 2. Hydroxy-zimtsäuren ♥ ⇒..3. Chlorogen-säuren ♥ ⇒ z. B: p-Cumarsäure (Naringeninsäure) Kaffeesäure (Quinic acid) = made synthetically by hydrolysis of chlorogenic acid. ⇒ Warum synthetisiert? = → In Sonnencreme eingesetzt = als UV-Schutz → Sinapinsäure-Ester = trans-3,5-Dimethoxy-4-hydroxyzimtsäure ⇒ schädlichen Komponenten der Sonnenstrahlen extrem gut absorbierten.
• Enzymatische Bräunung. 1. Aktive Wirkstoffe 2. Voraussetzung des Prozess. 3. Reaktionen 1. Polyphenol = – In der intakten Pflanzenzelle (Chloroplast) sind die Enzyme von den Substraten getrennt ⇒ freigesetz wenn zerstört, Enzym und Substrat haben Kontakt ⇒ Reaktion (Oxidation.) Teils erwünscht = Fermentation von Kaffee, Tee, Kakao Teils unerwünscht = Kartoffeln, Äpfel, Bananen etc. 2. Voraussetzungen = Polyphenols, Polyphenol oxidase, Molekulare Sauerstoff. 3. Reaktion: Nach Zellzerstörung = Sauerstoff als Wasserstoff-akzeptor erforderlich → Hydroxylation Als Zwischenprodukte = treten o-Chi-none (o-Quinone) auf. o-Chinone werden (polymerization) zu ⇒ Melanine umgesetzt (Melanine = Rot, Braun, Schwarz-hochpolymeren Verbindungen)
• Wie kann die enzymatische Bräunung verhindert werden? Maßnahmen gegen enzymatische Bräunung: Abkühlen →verlangsamt enzymatische Aktivität Blanchieren → thermische Inaktivierung von oxidativen Enzymen ( Denaturierung von Protein) Veränderte Atmosphärenverpackung → weniger O2, mehr CO2 Einsatz von SO2 (Schwefeldioxid) → Inaktivierung von oxidativem Enzyl Zugabe von Ascorbinsäure (Polyphenol-oxidase-inhibitor):⇒pH-Senkung = Aktivität des Enzyms verhindert ⇒ Ascorbinsäure wird oxidiert (→ Dehydroascorbic Acid) statt Polyphenol.

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