Mediterrane Pflanzenwirkstoffe

Mediterrane sekundäre Pflanzenstoffe Resveratrol, Olivenpolyphenole und Lycopin in der Prävention altersbedingter Erkrankungen

Rotwein, Oliven, Tomaten

Bestimmte Bevölkerungsgruppen wie Franzosen, Spanier, Italiener und Griechen weisen aufgrund ihrer Ernährung bzw. spezieller darin enthaltener sekundärer Pflanzenstoffe eine bessere Gesundheit und höhere Altersstruktur als etwa Briten und Amerikaner auf. Dafür verantwortlich sind neben Omega-3-Fettsäuren insbesondere die Pflanzenwirkstoffe Resveratrol, Olivenpolyphenole und Lycopin. Diese Pflanzenwirkstoffe Resveratrol, Olivenpolyphenole (Oleuropein, Hydroxytyrosol) und Lycopin wirken sich positiv auf das Herz-Kreislauf-System, den Fett- und Cholesterinstoffwechsel, die Vorbeugung von Krebs, entzündliche Prozesse sowie auf die Lebensverlängerung von Zellen aus.

Resveratrol

Resveratrol ist wissenschaftlich wegen seiner vielfältigen positiven pharmakologischen Wirkungen und nicht zuletzt wegen des »französischen Paradoxons« bekannt (NANCY-Studie). Dieses beschreibt die Tatsache, dass Franzosen trotz hohem Konsum von gesättigten Fettsäuren und Nikotin eine wesentlich geringere Rate (<40%) an Herz-Kreislauf-Erkrankungen durch den regelmäßigen Genuss von Rotwein, der Resveratrol und weitere interessante Polyphenole wie Proanthocyanidine (OPC) und Anthocyane enthält, aufweisen. Im Auftrag der WHO ergaben sich in einer Zehnjahresstudie (MONICA-Studie), durchgeführt in 41 Städten auf der ganzen Welt, extreme Abweichungen in den Ländern mit geringem oder sehr hohem Weinkonsum. So war in den USA sowie Kanada und England das Infarktrisiko im Schnitt 3mal (Männer) bis sogar 12mal (Frauen) höher als im Weinland Frankreich. Bei den Biertrinkern gab es nur eine geringe Reduktion und bei Spirituosen sogar eine Herzinfarktrisikoerhöhung. Diesbezüglich befürwortet die WHO 1 bis 2 Gläser Wein für Frauen und 2 bis 3 Gläser für Männer pro Tag zur Gesundheitsvorbeugung.
Eine vergleichbare Menge (ca. 1/4 Liter) von hochwertigem Rotwein wie Amarone, Bordeaux und Pinot noir enthält in der Regel zwischen 0,4 mg und 2 mg trans-Resveratrol. Der Gehalt variiert je nach Traubensorte, Anbaugebiet, Verarbeitung und vor allem klimatischen Bedingungen und kann zwischen weniger als 0,05 mg bis 10 mg pro Liter Rotwein betragen. Der Durchschnittsgehalt an trans-Resveratrol liegt bei ca. 1 mg/l. Resveratrol wird von der Pflanze bei erhöhter Belastung (Stress) wie Ozonbildung, UV-Strahlung, Insekten- und Pilzbefall, Infektionen sowie Schadstoffbelastung vor allem in den roten und weißen Traubenschalen als Schutzfaktor gebildet. Es ist jedoch hauptsächlich im Rotwein enthalten, da dieser im Gegensatz zu Weißwein gemeinsam mit der Schale vergoren wird. Durch dieses besondere Kelterungsverfahren, bei dem die Schalenmaische bis zu einer Woche gelagert wird, ergeben sich im Rotwein 10 bis 20 mal höhere Konzentrationen an Resveratrol als im Weißwein.
Resveratrol gehört zu den besonders hoch wirksamen Radikalfängern aus der Natur und ist daher in der Lage, oxidativen Stress zu minimieren. Zudem besitzt es die Eigenschaft eines ambiphilen Antioxidans, da es sowohl fett- als auch wasserlöslich ist. Aufgrund der vielfältigen pharmakologischen Wirkungen von Resveratrol werden Risikofaktoren betreffend Herz, Gefäße, Blutdruck, Demenz und entzündliche Prozesse vermindert. Auch konnte in Tiermodellen und Zellkulturen gezeigt werden, dass eine Karzinomentstehung verhindert werden kann. Resveratrol hemmt die Aktivität des Proteins NF-kappa B, das dem programmierten Zelltod im Wege steht, und zudem wird wahrscheinlich die Sensitivität des Tumornekrosefaktors-alpha (TNF-a) erhöht. Da trans-Resveratrol sowie auch dimere (e-Viniferin) und oligomere Resveratrol-Verbindungen chemisch Stilbenderivate darstellen, werden sie wie Isoflavone in die Gruppe der Phytohormone gereiht. Eine schwache östrogene Wirkung – vergleichbar mit 40mg Isoflavonen (Genistein) – ist beim Menschen jedoch erst ab einer Dosierung von 200 mg trans-Resveratrol zu erwarten. Neben diesen vielfältigen positiven Eigenschaften hat Resveratrol in jüngster Zeit als natürlicher Anti-Aging-Faktor wissenschaftliches Interesse geweckt. In verschiedenen Untersuchungen u. a. von David Sinclair an der Harvard Medical School konnte gezeigt werden, dass es die Lebenserwartung verschiedener Organismen deutlich erhöht, indem es unter anderem den Alterungsprozess in den Zellen verlangsamt.
Die Lebensspanne von Fruchtfliegen wurde um 30% und jene von Hefezellen um 60 bis 80% verlängert. Diese Entdeckung hat Resveratrol in die Aufmerksamkeit der Forschung zur Prävention altersbedingter Erkrankungen gerückt. Es aktiviert ebenso wie bei einer kalorischen Restriktion (Dinner-Cancelling, Dürreperioden bei Pflanzen, Hungersnöte) bestimmte Enzyme, sogenannte Sirtuine, die lebensverlängernde Funktionen in Gang setzen. Durch Verlangsamung des Zellmetabolismus und einer Verstärkung der Zellatmung wird der Körper unterstützt, um u.a. Reparaturmechanismen wie die Behebung von DNA-Schäden in Gang zu setzen. Sirtuine verlängern die Zelllebenszeit, um Schäden zu reparieren (Gen-Silencing), wodurch indirekt altersbezogenen Erkrankungen vorgebeugt wird.

Pharmakologische Wirkungen von Resveratrol

Es schützt vor Herz- und Gefäßverkalkung (Demenz)
HDL¤, LDLØ
direkte und indirekte gefäßerweiternde Wirkung
Hemmung der Thrombozytenaggregation
chemopräventiv (Darm, Brust, Prostata, Haut, Lunge)
Antitumorwirkung (Tumorwachstum gehemmt, Apoptose gefördert)
entzündungshemmend (COX1- und COX2-Hemmung)
starkes Antioxidans (sowohl fett- als auch wasserlöslich)
dosisabhängige phytoöstrogene Effekte
Lebensverlängerung von Zellen (Anti-Aging)

Dosierungen

Zur Gesundheitsvorbeugung bzw. als tägliche Nahrungsergänzung werden epidemiologische Dosisbereiche von 0,5 bis 2 mg Resveratrol, wie sie mit der Nahrung (Rotwein, Weintrauben) zugeführt werden, verabreicht. Eine höhere tägliche Gabe liegt nicht mehr in einem Dosisbereich entsprechender natürlicher Nahrungsmittel. Mengen von 10 bis 40 mg Resveratrol sollten längerfristig nur nach therapeutischer Empfehlung eingenommen werden. Kurzfristig werden etwa in der Krebstherapie sogar Dosen bis 1 g trans-Resveratrol ohne toxikologische Nebenwirkungen verabreicht.

Bioverfügbarkeit

Auch sehr hohe Dosen (25 mg) oral verabreichtes trans-Resveratrol werden noch mit etwa 70% absorbiert. Dessen Plasmahalbwertszeit bzw. seiner bekannten Metaboliten liegt bei durchschnittlich 9 Stunden. Nur ein geringer Anteil von Resveratrol bleibt dabei unverändert im Plasma. Diesbezüglich dürften potenziell aktive, zum Teil unbekannte Metaboliten für die vielfältigen pharmakologischen Wirkungen verantwortlich sein. Der Resveratrol-Abkömmling Piceatannol besitzt etwa die 1000fache antioxidative Kapazität von trans-Resveratrol. Ein Großteil der oral verabreichten Dosis wird sulfatiert oder glucuronitiert im Harn wiedergefunden.

Extraktqualitäten

In speziellen Extrakten aus Traubenschalen findet man neben trans-Resveratrol auch zahlreiche Resveratrol-Dimere (e-Viniferin) und -Oligomere sowie den Resveratrol-Metabolit Piceatannol, die zum Teil wesentlich stärkere biologische Eigenfunktionen als trans-Resveratrol selbst entfalten.
Daher sollten unter der Bezeichnung und Wirkung von Resveratrol auch diese Inhaltsstoffe neben trans-Resveratrol berücksichtigt werden. Zudem enthalten Traubenschalenextrakte auch noch andere pharmakologisch relevante Inhaltsstoffe wie Flavonoide, Proanthocyanidine (OPC) und Anthocyane.
Resveratrol kommt außer in Weintrauben auch im Japanischen Knöterich (Polygonum cuspidatum) vor. Solche Extrakte sind im Gegensatz zu standardisierten Weintraubenextrakten sehr preisgünstig. Sie enthalten jedoch nur trans-Resveratrol und keine weiteren Resveratrol-Abkömmlinge wie e-Viniferin oder Piceatannol. Des weiteren sind in Polygonum-Extrakten oftmals Anthraglykoside (vgl. pflanzliche Abführmittel) enthalten, die sich bei längerer Einnahme schädlich auf die Darmflora und Verdauung auswirken können.

Stabilität

Resveratrol zeichnet sich durch eine hohe Stabilität aus. Demgegenüber gibt es fälschlicherweise aus Gründen des Marketing die Behauptung, dass es sich bei Resveratrol um eine flüchtige und oxidationsempfindliche Verbindung handelt. Dies ist chemisch schlichtweg falsch.
Trans-Resveratrol weist einen Schmelzpunkt von 260°C und Siedepunkt von 489°C auf. Von schwerflüchtigen Verbindungen spricht man ab einem Dampfdruck von kleiner als 0,1 Pascal, Substanzen ab 70 Pascal sind als gut flüchtig einzustufen. Mit einem Dampfdruck von 4,5 x 10-8 liegt Resveratrol beträchtlich darunter. Mit zunehmendem Molekulargewicht (dimere und oligomere Resveratrole) nimmt der Dampfdruck sogar noch weiter ab.
Zudem ergibt sich nach 24stündigem Erhitzen eines Rotweins unter Rückfluss ein gleichbleibender Gehalt an trans-Resveratrol. Dies zeigt, dass diese Verbindung sogar unter extremen Bedingungen wie langem Kochen und Luftoxidation noch stabil und nicht flüchtig ist.

Pharmakologische Wirkungen der Olivenpolyphenole Oleuropein und Hydroxytyrosol

entzündungshemmend (COX1- und COX2-Hemmung)
gefäßerweiternd (NO-Bildung, Hydroxytyrosol: Calcium-Antagonist)
Hemmung der Thrombozytenaggregation und LDL-Oxidation
Verbesserung der kognitiven Funktionen
hypoglykämisch
antimikrobiell, fungistatisch
chemopräventiv (Darm, Brust, Prostata, Haut, Lunge)
starke Radikalfänger

Olivenpolyphenole

Neueste Forschungsergebnisse zeigen, dass Olivenöl als ein Hauptbestandteil der mediterranen Ernährung vielfältige positive Einflüsse auf Herz, Gefäße und Stoffwechsel aufweist (Kreta-Diät). Nicht umsonst wird der Olivenbaum seit der Antike als Lebensbaum bezeichnet.
Olivenöl zählt zu den gesündesten Nahrungsfetten, da es den höchsten Gehalt (bis 80%) an einfach ungesättigten Fettsäuren, der Ölsäure (Omega-9-FS) aufweist. Diese hat vielseitige physiologische Eigenschaften. Sie vermindert Gesamt- und LDL-Cholesterin, während die HDL-Konzentration kaum beeinflusst wird. Zudem verringert sie, wie auch Omega-3-Fettsäuren, den Einbau von gesättigten und Omega-6-Fettsäuren in die Zellmembran, wodurch die Elastizität der Gefäße, die Kommunikation der Nervenzellen und die Geschmeidigkeit der Haut verbessert werden. Studien belegen auch einen protektiven Effekt der Ölsäure im Magen-Darmtrakt sowie insbesondere gegen Brustkrebs.
Neuerdings weiß man, dass die Hauptwirkung des nativen Olivenöls nicht der Ölsäure, sondern spezifischen sekundären Pflanzenstoffen, sogenannten Olivenpolyphenolen, zuzuschreiben ist. Diese Wirkstoffe wie Oleuropein sind im kaltgepressten Öl in einer Konzentration von 0,005-0,08% und in frischen Oliven je nach Sorte, Anbau und Reifegrad mit über 2% enthalten.
Raffinierte Olivenöle hingegen weisen nur noch geringe Konzentrationen an phenolischen Verbindungen auf. Auch geht in Abhängigkeit von der Art der Olivenfermentierung ein erheblicher Anteil in die Verarbeitungslösung (Salzlake) über.
In der mediterranen Ernährung werden täglich etwa 10 bis 20mg dieser Olivenpolyphenole aufgenommen (entsprechend 25 bis 50g kaltgepresstem Olivenöl). Bei diesen handelt es sich hauptsächlich um das so genannte Secoiridoidglykosid Oleuropein, das für den bitteren Geschmack der frischen, unfermentierten Oliven sowie für die Bräunung der Olivenhaut verantwortlich ist. Mit zunehmender Reife wird Oleuropein gespalten und in das stärker antioxidativ wirksame Hydroxytyrosol sowie auch Tyrosol übergeführt.
Hydroxytyrosol ist ebenfalls wie Resveratrol ein starkes ambiphiles Antioxidans (ca. 100 x stärker als Vitamin C). Diesbezüglich wurden auch vorbeugende Eigenschaften durch die Neutralisation freier Radikale bei Passiv-Rauchern festgestellt. Zusammen mit Oleuropein weist es ein umfassendes pharmakologisches Wirkungsspektrum insbesondere auf Herz, Gefäße, Blutdruck, Lipidstoffwechsel, in der Krebsvorbeugung sowie bei Entzündungen auf. Des weiteren wurde für ein Oleuropeinderivat namens Oleocanthal eine antiphlogistische Wirkung – vergleichbar mit dem Wirkprofil und der Stärke von Ibuprofen – beschrieben.

Pharmakologische Wirkungen von Lycopin

antiatherogen (LDL-Oxidation und LDL-Cholesterin Ø)
blutdrucksenkend (systolisch und diastolisch)
chemopräventiv (Magen, Darm, Speiseröhre, Brust, Gebärmutterhals, Prostata, Hoden, Haut)
starker Radikalfänger (Olivenöl ¤)

Lycopin

Lycopin ist der stärkste Radikalfänger aus der Gruppe der Carotinoide. Reichhaltige Quellen sind Tomaten, denen dieser rote Farbstoff als UV-Schutz gegen die zellzerstörende Wirkung aggressiver freier Radikale in der Mittagssonne dient. Aus dieser neutralisierenden Reaktion gehen die Carotinoide unverändert hervor und stehen bis zu 1.000mal unverbraucht als Antioxidans zur Verfügung.
Daher hat auch Lycopin große Bedeutung für den Menschen, da es sich in bestimmten Organen insbesondere der Leber, Prostata, Hoden und Nebenniere sowie auch der Gebärmutter, Lunge, Darm, Brust und Haut bevorzugt anreichert, wo es seine zellschützenden Eigenschaften entfaltet. Zudem wirkt es positiv auf Herz und Gefäße. Bestimmte Bevölkerungsgruppen, deren Ernährung reich an Tomaten ist, profitieren von den pharmakologischen Wirkungen des Lycopin (s. Tab. 3) und zeichnen sich durch eine höhere Lebenserwartung aus.
Ein hoher Lycopinspiegel ist mit einem deutlich geringeren Risiko für Magen-, Speiseröhren-, Brust- und insbesondere für Darm-, Prostata- und Gebärmutterhalskrebs verbunden. Diesbezüglich konnte in verschiedenen Studien eine signifikante Reduktion des Risikos (40 bis 60%) bei einer mehrmals wöchentlichen Tomaten- bzw. Lycopinzufuhr erreicht werden. In der europaweit durchgeführten EURAMIC-Studie war das relative Herzinfarktrisiko bei hohen Lycopinkonzentrationen im Serum und Fettgewebe – im Vergleich zu niedrigen – um 48% reduziert.
Lycopin besitzt eine etwa doppelt so hohe antioxidative Kapazität und Plasmahalbwertszeit als ß-Carotin. Auch bei lichtinduzierten Erythemen (Sonnenbrand) wirkt Lycopin etwa 8mal stärker, da es sich aufgrund seiner extrem lipophilen Struktur horizontal in die Phospholipidschicht einlagert.
Die Bioverfügbarkeit aus gekochten Tomaten oder Tomatensaucen ist deutlich höher als aus rohen Tomaten. Erhitzen und Fettzugabe steigert die Resorption durch Dispersion der kristallinen Carotinoidaggregate. Die Art des verwendeten Öls ist für die Wirkung ebenfalls von Bedeutung, denn Olivenöl erhöht die antioxidative Effektivität von Lycopin im Gegensatz zu Sonnenblumenöl signifikant.
Der Schutzeffekt von Lycopin ist anscheinend nur dann wirklich ausgeprägt, wenn man es regelmäßig zu sich nimmt. Mindestens 7 bis 10 Tomatenmahlzeiten pro Woche wären optimal, wobei ein Mehrverzehr von Ketchup diesbezüglich sicher keine gesundheitsbewusste Lösung darstellt. Der Gehalt in natürlich gereiften Tomaten variiert allerdings abhängig vom Reifegrad und der Sorte (3 bis 7 mg/100 bis 200 g). Für eine chemopräventive und antiatherogene Wirkung wird eine tägliche Aufnahme von 3 bis 6 mg Lycopin empfohlen.
Gesundheitsvorbeugende (ernährungsbezogene) Dosisbereiche
Resveratrol: 0,5-2 mg/Tag = 2 Glas hochwertiger Rotwein* (Amarone, Pinot noir, Bordeaux)
*Der Durchschnittsgehalt liegt bei etwa 1 mg pro Liter
Lycopin: 3-6 mg/Tag = 1-2 natürlich gereifte Tomaten (etwa 100-200 g), 1 Glas Tomatensaft
Olivenpolyphenole: 10-20 mg/Tag = 25-50 ml kaltgepresstes Olivenöl, 20-100 g fermentierte Oliven

Fazit

Mediterrane Bevölkerungsgruppen weisen aufgrund ihrer gesunden Ernährung eine höhere Lebenserwartung auf. Diesbezüglich kommt neben Omega-3-Fettsäuren insbesondere den sekundären Pflanzenstoffen Resveratrol, Olivenpolyphenolen (Oleuropein, Hydroxytyrosol) und Lycopin ein bedeutender Stellenwert in der Prävention altersbedingter Erkrankungen zu.
Sie stellen eine sich verstärkende Kombination natürlicher, potenter Radikalfänger mit einem umfassenden pharmakologischen Wirkungsspektrum dar, das vor allem die Bereiche Herz-Kreislauf, Lipidstoffwechsel, Krebsvorbeugung und Entzündungen umfasst.
Entsprechende innovative gesundheitsvorbeugende Produkte sollten zur langfristigen bzw. ernährungsbegleitenden Einnahme nur standardisierte, aus Nahrungsmitteln gewonnene, pflanzliche Extrakte enthalten, deren Dosierung weitgehend der einer südländischen Ernährung angepasst ist.