Sekundäre Pflanzenstoffe (Pflanzeninhaltsstoffe)
Neben den essentiellen, also lebensnotwendigen Nährstoffen, enthalten Nahrungsmittel auch nicht der Ernährung dienende Inhaltsstoffe, welche sich allerdings durch ihre Bedeutung für die Gesundheit auszeichnen. Die Sekundären Pflanzenstoffe gehören neben den Ballaststoffen und den Substanzen in fermentierten Lebensmitteln zu diesen "bioaktiven Substanzen". Über 100.000 Substanzen zählen zu den Sekundären Pflanzenstoffen, die, der Name lässt es vermuten, nur von Pflanzen produziert werden. Der Begriff "sekundär" deutet lediglich darauf hin, dass diese Pflanzenstoffe im Sekundärmetabolismus der Pflanze entstehen, er bildet also keine Rangordnung ab.
Die Wissenschaft führt den Schutzeffekt von Obst und Gemüse u.a. auf dessen Reichtum an sekundären Pflanzenstoffen zurück. Diese die essentiellen Nährstoffe begleitenden Substanzen machen scheinbar den Unterschied in der Wirksamkeit aus.
Gesundheitsfördernde Wirkungen können sein: anticancerogen, antimikrobiell, antioxidativ, antithrombotisch, immunmodulierend, entzündungshemmend, Blutdruck-beeinflussend, Cholesterinspiegel-senkend, Blutglucose-beeinflussend, verdauungsfördernd
Teilweise findet sich auch eine andere Gruppierung der Stoffe und zwar nach ihrer chemischen Struktur:
Phenolische Verbindungen: einfache Phenole, Polyphenole, Xanthone, Phenylpropanoide, Stilbene und ihre Glykoside
Isoprenoide Verbindungen: Terpene, Steroide und ihre Glykoside, Carotinoide, Speicherlipide
Alkaloide: z.B. Koffein und Nikotin
Aminosäuren: z.B. Alliin oder Canavanin
Gruppen
Alphabetisch:
Carotinoide
Glucosinolate
Monoterpene
Phytoalexine
Phytoöstrogene
Phytosterine
Polyphenole
Protease-Inhibitoren
Saponine
Sulfide
Zudem erwähnenswert:
Chlorophyll
Oxalsäure
Phytinsäure
Andere bioaktive Substanzen:
Ballaststoffe
Fermentierte Substanzen
Carotinoide
sind weit verbreitet und kommen in Obst und Gemüse vor, in welchen sie die gelbe und rote Farbe bewirken, aber auch in grünblättrigen Gemüsearten. Es sind ca. 700 Carotinoide bekannt, einige wirken als Provitamin A. Im menschlichen Blut sind aktuell 14 Carotinoide nachweisbar. Sie sind fettlöslich, was bedeutet, dass der Organismus sie nur verwerten kann, wenn gleichzeitig etwas Fett zugeführt wird.
Vorkommen (z.B.): Karotte, Tomate, Paprika, grünes Gemüse (Spinat, Grünkohl, Feldsalat, Wirsing), Grapefruit, Aprikose, Melonen, Kürbis
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, antioxidativ, immunmodulierend, Cholesterin-senkend
Untergruppen der Carotinoide
Sauerstoffhaltige Carotinoide (Xanthophylle)
machen 60-80% der Carotinoide in frischem, unerhitztem grünen Gemüse aus, werden durch starke Hitzeeinwirkung zerstört, ihre Farbe wird oft vom Pflanzengrün überdeckt.
Sie werden weiter unterteilt in:
- Astaxanthin
Ist für die Rotfärbung von Krebstieren verantwortlich (der Farbstoff war auch bekannt als: Haematochrom oder Haematochrome). Es hat eine vitaminartige Wirkung und wirkt bei Fischen positiv auf Fruchtbarkeit und Immunabwehr. Beim Menschen ist es mehr als nur ein sehr wirkungsvolles Antioxidans, es wirkt entzündungshemmend, fördert die Abwehrkräfte, wirkt Dyspepsie (Verdauungsschwäche, bei der zu wenig Magensaft gebildet wird) entgegen, fördert die physische und psychische Leistungsfähigkeit, unterstützt die Muskelerholung bzw. reduziert deutlich die Belastung durch freie Radikale, die bei sportlicher Aktivität gebildet werden und hilft bei Asthenopie (der Augen-Ermüdbarkeit) sowie Grauem Star. Es findet zudem Anwendung im Sonnenschutz. Wird auch gern als Vitaminoid eingeordnet. Schützt besonders gut Mitochondrien z.B. bei Schwermetallbelastung.
Die Einnahme von Astaxanthin ist nachweislich unbedenklich. Dosierung und Wechselwirkungen sind mit dem Therapeuten individuell abzustimmen. - β-Cryptoxanthin
Hemmt oder verzögert natürliche Oxidationsprozesse. - Zeaxanthin
Orange-gelber Farbstoff, kommt in der Retina vor, besonders im Gelben Fleck, schützt die Netzhaut vor zu hoher Lichteinstrahlung, findet Einsatz bei Makuladegeneration (AMD). - Lutein
Lebensmittelfarbstoff E 161b (sorgt in Hühnernahrung für eine intensive Gelbfärbung von Eidottern), wird bei verschiedenen Augenkrankheiten angewendet (Makuladegeneration, grauer Star).
Sauerstofffreie Carotinoide
relativ stabil bei Hitzeeinwirkung
Sie werden weiter unterteilt in:
- α-Carotin
Studien beschreiben eine hemmende Wirkung auf das Wachstum von Krebszellen. - β-Carotin (Vgl. auch Provitamin A)
Sehr bekannt, gut erforscht, gibt tiefgelben bis orangen Früchte und Gemüse, sowie dunkelgrünen Gemüsesorten ihre Farbe, Es ist die Vorstufe von Retinol (Vitamin A) und wird aus diesem Grund auch als Provitamin A bezeichnet. Cholesterin-senkend, Reduzierung des Krebsrisikos bei Lungenkrebs, Prostatakrebs und anderen Krebsarten. Aber: Es steht auch in Verdacht, bei starken Rauchern und Trinkern kombiniert mit hohen Dosierungen das Risiko einer Bronchial- oder Darmkrebserkrankung zu erhöhen. Allerdings sind bei diesen Studien sowohl systematische als auch inhaltliche Mängel vorhanden, so dass diese Ergebnisse zu hinterfragen sind. So sind z.B. nur synthetische all-trans-Carotinoide eingesetzt worden. Diese (unphysiologischen und von uns nicht eingesetzten) Substanzen stehen generell im Verdacht, Probleme zu verursachen. Es ist davon auszugehen, dass die Effekte nicht auf biologische bzw. natürlich gewonnene Rohstoffe zu übertragen sind. Ebenso wurden multimorbide Patienten mit diversen Vorerkrankungen als Versuchsklientel eingesetzt. Hier bestehen zum Einen diverse Interaktionen mit Arzneimitteln, sog. Genussmitteln wie Zigaretten etc., so dass es zu ungewollten Reaktionen kommen kann (sollte man hier nicht lieber generell darüber nachdenken, mit dem Rauchen aufzuhören und dann Carotinoide zum Schutz gegenüber Umweltradikalen einzusetzen?) bzw. es ist generell mit Krankheitskomplikationen zu rechnen. Uns sind keine negativen Effekte auch bei Zufuhr hoher Dosen gemischter, natürlicher Carotinoide, vor allem in Verbindung mit Selen, schwefelhaltigen Aminosäuren wie Glutathion, Methionin oder Cystein zur Entgiftung, bekannt. - Lycopin
Es ist ein natürliches Pigment, das den Tomaten ihre rote Farbe verleiht. Aber auch rosa Grapefruits, Papaya und Wassermelonen verdanken Lycopin (oder auch Lycopen) ihre Farbe.
Wichtiger als seine farbgebenden Eigenschaften sind die positiven Einflüsse auf den Körper, die mehr und mehr durch Studien aus dem Vermutungs- zum Tatsachenbereich erhoben werden. So ist es ein wirkungsvolles Antioxidans, das z.B. den Singulet-Sauerstoff (besonders aggressives freies Radikal) sehr wirkungsvoll neutralisiert. Darüber hinaus wird ihm eine Wachstumshemmung von Krebszellen zugesprochen (z.B. durch Förderung der direkten interzellulären Kommunikationen durch die Gap Junctions).
Lycopin scheint bewiesene positive (präventive, heilbringende) Effekte bei Prostata-, Lungen- und Magenkrebs auszuüben. Bei Pankreas-, Dickdarm- und Mastdarm-, Speiseröhren-, Mundhöhlen- und Gebärmutterkrebs ist diese positive Wirkung zumindest postuliert.
Insbesondere im Fall von Prostatakrebs (Lycopin zeigt gerade in der Prostata eine signifikante Konzentration, ähnlich wie Lutein in der Makula) hat sich deutlich gezeigt, dass das Krebsrisiko umso geringer war, je größer die konsumierte Menge war. In vitro wurde die Wachstumshemmung von zwei verschiedenen Krebszellen-Typen durch Lycopin, allerdings nur assoziiert mit Vitamin E, belegt. Eine weitere Studie zeigte, dass bei Patienten, denen drei Wochen vor einer Prostatektomie Lycopin zugeführt wurde, das Volumen des Tumors geringer war als in der Vergleichsgruppe.
Weiterhin kann Lycopin eine Cholesterin-senkende Wirkung zugesprochen werden und es scheint auch der kardiovaskulären Gesundheit durch Schutz vor Arteriosklerose beizutragen.
Die Bioverfügbarkeit ist in umgewandelten bzw. gekochten Produkten auf Basis von Tomaten am höchsten (höher sogar als in rohen Tomaten) und wird durch gleichzeitigen Konsum kleiner Mengen von Lipiden (in der Praxis ist das wohl am ehesten Olivenöl) noch erhöht. Synthetisches Lycopin scheint schlechter absorbiert zu werden als natürliches.
Glucosinolate
sorgen für den typischen Geschmack von Kohl, Senf, Brunnenkresse und Meerrettich. Wirkung und Geschmack resultieren aus den enzymatischen Abbauprodukten Isothiozyanat, Thiozyanat und Indole. Kochen kann bis zu 50% der Glucosinate verflüchtigen.
Vorkommen (z.B.): Brassicaceae (Kreuzblütler), Kohlarten, Kohlrabi, Rettich, Radieschen, Kresse, Senf, Rüben
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, antimikrobiell, Cholesterin-senkend
Monoterpene
oder übergeordnet: Terpene. Sie werden von Pflanzen und einigen Mikroorganismen synthetisiert. Monoterpene sind zusammen mit Sesquiterpenen Hauptbestandteile von ätherischen Ölen, z.B. Menthol aus der Pfefferminze, Limonen, Zitrusöl, Carvon oder Kümmel.
Vorkommen (z.B.): div. Obstsorten, Apfel, Aprikosen, Himbeeren, Weintrauben, Heidelbeeren, Orangen
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, antimikrobiell
Phytoalexine
(gr. phytos = Pflanze, alekein = "abwehren") werden unmittelbar und ausschließlich nach einer Infektion durch Mikroorganismen (z.B. Bakterien oder Pilze), von der Pflanze produziert, um deren Ausbreitung, Wachstum oder Vermehrung zu hemmen. Sie werden nur im direkten Umfeld des betroffenen Pflanzengewebes produziert. Dort sind sie nach einem Tag nachweisbar und erreichen nach drei Tagen ihre maximale Konzentration.
Substanzen, die als Phytoalexine wirken kommen aus verschiedensten Stoffklassen wie z. B. Flavonoide, Terpenoide, Alkaloide, Stilbenoide, Polyacetylene, Isoflavone etc.
Phytoalexine sind gegenüber konstitutiven Pflanzenabwehrstoffen (Phytoanticipine) abzugrenzen. Phytoanticipine sind immer vorhanden, die Phytoalexine werden aber ausschließlich bei Bedarf frisch produziert und auch nur in betroffenem Gewebe, in den gesunden Teilen sind sie gleichzeitig nicht nachweisbar.
- Salvestrole
Gehören auch zu den Phytoalexinen, könnten aber auch als eigene Substanzklasse gelistet werden. (PS: vom lateinischen salvere = retten)
Es gibt Studien (Prof. Dan Burke, Gerry Potter), die ein bestimmtes Enzym vom Typ Cytochrom P450 namens CYP1B1 ausgemacht haben, das nur in Tumorzellen, nicht aber in gesunden vorkommt. Es kann quasi als Tumormarker angesehen werden.
Salvestrole sind Substanzen, die angeregt durch das besagte CYP1B1 in Krebszellen genau dort so verändert werden, das sie ihre Schutzwirkung (die sie in Pflanzen ausübern) entfalten und zwar in der Form, dass sie auf die Zelle mit diesem Marker toxisch wirken, sie also abtöten oder zur Apoptose zwingen. Aber eben auch nur dort. (Die Besonderheit der Phytoalexine ist ja, dass sie nur im direkten Umfeld wirken, nicht im gesunden Gewebe.)
Es gibt wohl derzeit um die 50 Substanzen, die in dieser Gruppe eingeordnet werden können, sie kommen aus diversen Substanzklassen (z.B. Bioflavonoide, Carboxylsäuren, Stilbene etc.). Die Forschung auf diesem Gebiet steckt noch in den Anfängen und wir dürfen auf weitere Erkenntnisse gespannt sein.
Ernährungstechnisches Problem: Salvestrole sind bitter und Bitter verkauft sich schlecht. Bitterstoffe werden durch moderne Züchtungen im industriellen Anbau gern unterdrückt. In relevanten und vermeintlich anticancerogen wirkenden Mengen sind Salvestrole wohl nur in biologisch angebauten Gemüsen, Früchten etc. vorzufinden.Vorkommen (z.B.):
- Gemüse: Blattgemüse, Artischocken, Spargel, Brunnenkresse, Rauke, alle Kohlsorten, Paprika, Avocado, Sojabohnensprossen, Wildmöhren, Sellerie, Salatgurke, Spinat, Kürbis, Zucchini, Aubergine
- Obst: rote Früchte, Oliven, Johannisbeeren, Weintrauben, Äpfel, Erdbeeren, Pflaumen, Feigen, Himbeeren, Mandarinen, Orangen, Maulbeeren, Birnen, Melonen, Ananas, Mango
- Gewürzkräuter und Tees: Petersilie, Basilikum, Rosmarin, Thymian, Salbei, Minze, Löwenzahn, Rooibos, Wegerich, Hagebutte, Mariendistel, Weißdorn(beeren), Kamille, Odermennig, Zitronenverbene
Phytoöstrogene
der Name bedeutet übersetzt pflanzliches Sexualhormon.
Vorkommen (z.B.): Getreide und Hülsenfrüchte (z. B. Sojabohnen), Leinsamen
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, antioxidativ - zudem Osteoporose vorbeugend, Verringerung von Wechseljahresbeschwerden
Untergruppen der Phytoöstrogene
Isoflavonoide
Vorkommen: tropische Hülsenfrüchte (z.B. Sojabohnen), Rotklee
Lignane
Vorkommen: Leinsamen, frisches Gemüse und Getreide
Phytosterine
ähneln chemisch stark den tierischen Sterinen, wie z.B. dem Cholesterin.
Vorkommen (z.B.): Sonnenblumenkerne, natives Sojaöl, Sesamsaat, Nüsse, Hülsenfrüchte, Brokkoli, Rosenkohl, Blumenkohl, Zwiebeln
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, Cholesterin-senkend
Polyphenole
sind keine einheitliche Stoffgruppe. Es werden Substanzen zusammengefasst, die auf der Struktur des Phenols basieren.
Vorkommen (z.B.): Äpfel, Birnen, Trauben, Kirschen, Pflaumen, Beerenobst, Zwiebeln, Grünkohl, Auberginen, Kaffee, schwarzer und grüner Tee - Phenole kommen in allen Pflanzen vor.
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, antimikrobiell, antioxidativ, antithrombotisch, immunmodulierend, entzündungshemmend, Blutdruck-beeinflussend, Blutzucker-beeinflussend
Untergruppen der Polyphenole
Phenolsäuren
Vertreter: Gallussäure. Sie ähneln in Bau, Wirkung und Vorkommen den Hydroxyzimtsäuren und werden mit ihnen teilweise zusammengefasst. Sie kommen meistens in den Randschichten der Pflanzen vor (z.B. sind 50% des Gehalts der Kaffeesäure der Kartoffel in der Schale und dem angrenzenden Geweben zu finden).
Hydroxyzimtsäuren
Vertreter: Kaffee- und Ferulasäure
Flavonoide
Es gibt wohl über 6000 und sie kommen hauptsächlich in den äußeren Schichten der Pflanzen vor. Sie sind recht hitzestabil, werden beim Kochen in Wasser aber an dieses abgegeben.
Sie werden weiter unterteilt in:
- Anthocyane
rote, blaue und violette Färbung, sorgen z.B. im Herbst für das Blattrot, Vertreter: Cyanidin, Delphinidin, Malvidin, Pelargonidin, Peonidin und Petunidin - Flavanole
gelbe Färbung, z.B. in Tee, Kakao. Unterscheidbar sind Monomere (Catechin, Gallocatechin, Epicatechin, Epigallocatechin, Epicatechingallat, Epigallocatechingallat) sowie Di- bzw. Polymere (Theaflavine, Thearubigine, Oligomere Proanthocyanidine (auch: oligomere Procyanidine OPC oder PCO, besonders hoch konzentriert in Traubenkernen)) - Flavanone
gelb-orange Färbung, tragen zum Geruch und Geschmack von Zitrusfrüchten bei, kommen hauptsächlich in der Schale vor. Unterschieden werden noch Aglykone (Hesperitin, Naringenin, Eriodictyol, Liquiritigenin, Isosakuranetin) und Glykoside (Eriocitrin, Neoeriocitrin, Hesperidin, Neohesperidin, Naringin, Narirutin, Liquiritin, Poncirin, Didymin) - Flavone
z.B. Apigenin, Luteolin - Flavonole
z.B. Kämpferol, Quercetin - Quercitin ist weit verbreitet und vertreibt Viren und Bakterien. Durch das Abfangen der freien Radikale schützt es Zellen vor dem Altern. Quercetin schützt das Herz, senkt den Blutdruck und die Blutfette und stärkt das Immunsystem. Ähnlich wie Rutin aus der Kastanie "dichtet" es Blutgefäße ab und kann somit auch in der Therapie von Venenerkrankungen eingesetzt werden. Die besonders fein mikroniserte und damit gut aufnehmbare Form wird von uns eingesetzt. - Isoflavone
-
Cumarine
-
Lignane
Vgl. Lignane unter Phytoöstrogene
Lignine
-
Protease-Inhibitoren
werden auch vom Organismus selbst synthetisiert. Sie hemmen die Aktivität von Proteasen, das wiederum sind Enzyme, die Nahrungsproteine in einzelne Aminosäuren aufspalten.
Vorkommen (z.B.): Hülsenfrüchte
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, antioxidativ
Saponine
bilden in wässrigen Lösungen Schaum (z.B. Verwendung als Schaumbildner bei Bier, jedoch nicht nach deutschem Reinheitsgebot erlaubt) und schmecken stark bitter.
Vorkommen (z.B.): Hülsenfrüchte
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, antimikrobiell, immunmodulierend, Cholesterin-senkend, schleimlösend
Sulfide
sind schwefelhaltige Inhaltsstoffe in Knoblauch, Zwiebeln und Lauch. Erst mit Aufschneiden des Gemüses werden die inaktiv vorliegenden Vorstufen durch zelleigene Enzyme aktiviert. Das kennt man vom Zwiebelschneiden.
Hauptbestandteile des Knoblauchöls sind Diallyldisulfid (DADS) und Diallyltrisulfid (DATS). Weitere Schwefelverbindungen sind S-Allylcystein, Diallylsulfid, Allicin, Alliin, Ajoen, S-Allylmercaptocystein.
Vorkommen (z.B.): Lauchgewächse, z.B. Zwiebeln, Lauch, Knoblauch, Schnittlauch
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, antimikrobiell, antioxidativ, antithrombotisch, immunmodulierend, entzündungshemmend, Blutdruck-beeinflussend, Cholesterin-senkend, verdauungsfördernd
Untergruppen der Sulfide
Wasserlösliche Schwefelverbindungen
Noch zu erwähnen sind:
Chlorophyll
Obwohl es nur in photosynthetisch aktiven Pflanzenteilen produziert wird, gehört es nicht zu den sekundären Pflanzenstoffen, da es lebensnotwendig (essentiell) für die Pflanze ist.
Das Blattgrün ist der am weitesten verbreitete natürliche Farbstoff (auch als Lebensmittelfarbstoff E 140) und ist notwendig für die Photosynthese.
Oxalsäure
Sie kommt in vielen Lebensmitteln vor, ist in höherer Konzentration aber gesundheitsschädlich.
Sie stört die Aufnahme von Mineralstoffen wie Calcium, Eisen und Magnesium im Darm und fördert die Bildung von Harnsteinen. Lebensmittel mit nennenswerten Oxalsäuregehalt sind z.B. Spinat, Mangold, Rhabarber, Rote Bete, schwarzer Tee, Pfefferminztee, verschiedene Wurzeln und Rinden etc.
Überdosierung führt zu genannten Störungen bis hin zu Lähmungserscheinungen, Nierenschäden und ab etwa 600mg/Kg Körpergewicht zum Tod.
Aber keine Sorge, die mit normaler Mischkost zu sich genommenen Mengen relevanter Gemüse sind bei gesundem Stoffwechsel kein Problem. Vielleicht sollten Sie aber nicht jeden Tag ein Kilo Rote Bete essen und bei Kleinkindern betroffene Gemüse etwas dezenter verwenden.
Menschen mit einer Neigung zu Harnsteinen sollten genannte Gemüse lieber verzichten.
Phytinsäure
bindet Calcium, Magnesium, Eisen und Zink in den Pflanzen, so dass der Körper die Mineralstoffe dann nicht mehr aufnehmen kann (ein unerwünschter Effekt). Sie kann aber z.B. freie Eisen-Ionen aus dem Magen-Darmtrakt binden und die Bildung von Sauerstoffradikalen hemmen. Die Salze Calciumphytat und Calcium-Magnesiumphytat werden als Klärmittel für Getränke verwendet.
Vorkommen (z.B.): Hülsenfrüchte, Getreidekörner
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, antioxidativ, immunmodulierend, Blutzucker-beeinflussend
Weitere bioaktive Substanzen:
Ballaststoffe
sind alle Substanzen pflanzlichen Ursprungs, die von körpereigenen Dünndarmenzymen des Menschen nicht abgebaut werden können. Das Wort "Ballast" im Namen ist nicht negativ wertend, sie sind wichtiger Nahrungsbestandteil.
Unterscheidung von wasserlöslichen (z.B. Johannisbrotkernmehl, Guar, Pektin und Dextrine) und wasserunlöslichen (z.B. Cellulose).
Vorkommen (z.B.): in allen Gemüsearten, Getreide, Obst, Hülsenfrüchten und Milch (geringe Menge)
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, immunmodulierend, Cholesterin-senkend, Blutzucker-beeinflussend
Substanzen in milchsauer vergorenem Gemüse
sind Produkte eines Fermentationsprozesses.
Vorkommen (z.B.): Sauerkraut, Joghurt, milchsauer vergorene Gemüsesäfte
Gesundheitsfördernde Wirkung/en: anticancerogen, immunmodulierend, Cholesterin-senkend, antimikrobiell