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sekundäre inhaltsstoffe (Fach) / Vorlesung Stehle (1) (Lektion)
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- Definition der Sekundären Inhaltsstoffe im sog. „sekundären“ Stoffwechsel gebildet in geringen Konzentrationen vorhanden meist (auch) „pharmakologische“ Wirkungen zahlreiche chemisch unterschiedliche Verbindungen vermehrter Konsum korreliert in Epi Studien mit geringerem Krebs und KHK Risiko
- Wie teilt man die Sekundären Inhaltsstoffe ein? CarotinoidePolyphenoleSaponinePhytosterolePhytoöstrogeneGlucosinolateTerpeneProtease-InhibitorenSulfide
- Wie viele Sekundäre Inhaltsstoffe nehmen wir täglich auf und welche Wirkungen haben sie? ca. 1.5 g/d 5.000 – 10.000 (oder mehr!) verschiedene Substanzen In Abhängigkeit von der Aufnahmemenge gesundheitsschädliche (toxische) gesundheitsfördernde (präventive) Effekte Aussagen zu Sekundären Inhaltsstoffen gelten in der Regel für in vitro --> sind kritisch zu bewerten, weil oftmals unrealitische Konzentrationen angewand werden, die niemals in der Zelle ankommen würden
- Wirkungen von Sekundären Pflanzenstoffen in vitro? Antikarzinogen Antimikrobiell Antioxidativ Antithrombotisch Antiinflammatorisch Immunmodulierend Cholesterin-senkend Blutdruck-regulierend Blutglukose-regulierend Solche Aussagen sind immer kritisch zu bewerten. In Vitro Versuche setzen unrealistisch hohe Mengen der Nährstoffe ein ein, die niemals in dieser Höhe in unseren Zellen auftreten würden.
- Carotinoide Welche Wirkungen werden ihnen in vitro nachgesagt? weit verbreitete Farbstoffe z.B. in Karotte, Grünkohl, Kürbis, Tomate, Guave... • nach Aufnahme Speicherung im Fettgewebe (ca.80%) und in der Leber (ca. 10%) --> Sind sauerstoffhaltig (Xhantophylle): Cryptxhantin, Zeaxhantin, Lutein; oder sauerstofffrei : alpha/beta Carotin und Lycopin in vitro/im Tierexperiment (!!) gezeigte Wirkungen: • antioxidativ • immunstimulierend • vermindern Häufigkeit lichtinduzierter Tumore • hemmen Mutagenese • verhindern Zellkernschädigung Tests werden oftmals mit Supplementierungsmengen von 30 mg/d durchgeführt, der Richtwert beträgt aber nur 2-4mg/d. Antioxidantien wirken immer in Abhängigkeit von der Dosis Wirkungs-Beziehung unterschieldich: hochdosiert kann ein Antioxidans pro-oxidativ wirken ( weil die Redox Reaktion in beide Richtungen ablaufen kann.) Somit könnten bspw. bereits initierte Krebszellen weiter wachsen!!
- Nenne Mechanismen durch welche Carotin die Krebsentstehung mitbeeinflusst Mögliche Mechanismen: Initiation: Hemmung von Phase-I-Enzymen Promotion: antioxidative Wirkung (pOKontrolle der Zellvermehrung Beeinflussung der Zelldifferenzierung immunologische Wirkung ♦♦♦♦♦Cave!: Studien mit isoliertem ß-Carotin führten zu gegenteiligen Ergebnissen ♦♦♦♦♦♦
- Phytosterole In höheren Pflanzen vorkommende Fettbegleitstoffe mit Steroidstruktur Unterscheiden sich untereinander und von Cholesterol nur in der Seitenkette Aufnahme: 150 – 400 mg/d, Vorkommen v.a. Getreide(mehle), Leinsamen, Gemüse/Salat Absorptionsrate: ca. 5%; konkurrieren mit Cholesterol um den Transport durch Mizellen Nach Aufnahme Einbau in Lipoproteine (HDL) Ausscheidung über die Galle Phytosterolämie: erbliche Stoffwechselkrankheit (Speicherung von P.; Bildung von Xanthomen an Händen und Füßen) Wirkungen in vitro: • Antikanzerogene Wirkung (in hohenKonzentrationen) • Einfluss auf Zellzyklus • Einfluss auf Stoffwechselprozesse Wirken (dosisabhänging) senkend auf Gesamt-und LDL Cholesterinspiegel. Entscheident ist aber der Ausgangswert!!!!! Warum Studien an Menschen mit einem bestimmten Merkmal (Krankheit)? Weil es bei bereits gesunden keinen Effekt gibt. "Gesund lässt sich nicht steigern".
- Flavonoide Untergruppe der Polyphenole, Aufnahme liegt bei etwa 25mg/d 6 Hauptklassen: Flavanole (EGCG, ECG, Catechin, Epicatechin)Flavonole (Quercetin), Flavone, Favonone, Anthocyane, Isoflavonoide alle haben eine unterschiedliche Plasma appearance
- Studie zur Wirksamkeit von Quercetin bei Personen mit einem erhöhten kardiovaskulären Risiko Menschen mit Pro-inflammatorischem Grundzustand Aufbau: randomisiert, doppelblind, Placebo-kontrolliert, cross-ovTäglich 3x2 Kapseln, Tagesdosis 150 mg Quercetin Interventionsphase 1 6 Wo Placebo bzw. Quercetin Wash-out Phase 5 Wo Crossover Interventionsphase 2 6 Wo Placebo bzw. Quercetin bei allen 4 Visiten Nüchtern-Blutentnahme, Ruhe-Blutdruck/-Puls,Taillenumfang, Körpergewicht/-zusammensetzung, Ernährungsprotokoll Schlussfolgerungen: Erreichte Endkonzentration an Quercetin im Plasma (~0,3µmol/L) unter 6-wöchiger Supplementation von 150 mg/d (1,6 mg/kg KG) zu niedrig zur Erzielung eines antiinflammatorischen Effektes beim Menschen Zum Vergleich: Zellkultur-/Tiermodellstudien: Anti-inflammatorischer Effekt von Quercetin nachweisbar ab Quercetin-Konzentrationen >1 µmol/L Bemerkungen: 6 Wochen Studienzeit sind zu niedrig um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen. Die Wirkung von oxLDL als Plaque Bildner ist bekannt, allerdings gibt es keine Obergrenzen für oxLDL. Es gab keine Unterschiede in der antioxidativen Kapazität, somit war die Dosis an Q. wahrscheinlich zu gering.
- Phytoöstrogene (estrogene) Pflanzenstoffe, die ähnliche Wirkungen im Organismus aufweisen wie körpereigenen Estrogene Vorkommen in Soja/ Sprossen/ Nüssen Isoflavonoide in Leguminosen (Soja) Lignane als Ausgangssubstanzen für Lignin
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- Estrogenrezeptoren – Vorkommen und Funktion Alpha Rezeptoren: Brustdrüse, Uterus, Leber --> hier können Östrogen (100%) und Genistein (4%) und Daidzein (0,1%) binden Beta Rezeptoren: Knochen, Lunge, Blutgefäße, Urogenitaltrakt --> hier binden Östrogen (100%), Genistein (87%) und Daidzein (0,1%) Do not forget: Genistein und Daidzein sind Phytoöstrogene!! Offensichtlich binden sie vorzugsweise die beta-Rezeptoren
- Diskutierte Wirkungen von Phytoöstrogenen in Epi Studien? Was ist noch ungeklärt? • anticancerogen (Brustkrebsrisiko senkend) • Unterstützung der Knochenstruktur • cholesterolsenkend noch nicht geklärt: physiologisch sinnvolle Menge einer täglichen Phytoestrogen-Zufuhr ? begleitend oder alternativ zu EstrogenTherapie unerwünschte Nebenwirkungen bei hoher Dosierung?
- Abschließende Bewertung der Sekundären Inhaltsstoffe? Ernährungsphysiologische Kenntnisse (Absorption, Stoffwechsel, Wirkung, Sicherheit etc.) für einzelne/isolierte Pflanzenstoffe sind bisher unzureichend Für viele Stoffe gilt, dass sich die Behauptungen aus in vitro Studien sich in vivo nicht stützen lassen. Epidemiologische Studien belegen Zusammenhänge zwischen der Aufnahme einzelner LM bzw. LM-Gruppen und Krankheitsrisiken, nicht für einzelne Nährstoffe ⇒ es gibt bisher keine Referenzwerte für sek. Pflanzenstoffe (Ausnahme: ß-Carotin)