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Schutz vor Vampiren und Gefäßverschluss

20.11.2000
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ALLIUM

Schutz vor Vampiren und Gefäßverschluss

von Gunter Metz, Blaubeuren

Teils kuriose Schwefelverbindungen sind für die Knoblauchfahne oder tränenden Augen beim Zwiebelschälen verantwortlich. Man schreibt den meist sekundären Abbauprodukten auch verschiedene klinische Wirkungen zu. An ihrem Wirkprinzip sind jedoch Zweifel angebracht.

Knoblauch und Zwiebel (Allium sativum und Allium cepa) dienten schon in der Antike nicht nur als Gewürzpflanzen, sondern galten auch als potente Heilmittel. So führt der altägyptische Codex Ebers etwa 1550 vor Christus 22 knoblauchhaltige therapeutische Zubereitungen auf, die verschiedene Beschwerden wie Kopfweh, Herzprobleme, Bisse, Wurmbefall oder Tumoren heilen sollen.

Keine Pflanze spaltet die Bevölkerung so stark in Befürworter und Gegner wie Knoblauch. Schon bei den alten Griechen durften Tempelarbeiter weder Knoblauch noch Zwiebel essen und auch die ägyptischen Priester mussten prinzipiell auf den Verzehr von Zwiebeln verzichten.

Stoffbaukasten Allium

Zu den essbaren Allium-Sorten zählen Knoblauch, Bärlauch, Zwiebel, Schalotten, Porree und Schnittlauch. Sie enthalten außer Schwefelverbindungen und spezifischen Derivaten wie Scordinine (Thiazolderivate) noch Steroide, Triterpenoide, Phenolderivate, Fructane und Lektine. Von allen Gemüsen enthält beispielsweise die Zwiebel am meisten Quercetin.

Die Schwefelverbindungen entstehen aus g-Glutamylpeptiden, die auch als Speichersubstanzen dienen. Enzymatisch bilden sich daraus vier Schlüsselsubstanzen mit den Resten Allyl, 1-Propenyl, Methyl und Propyl an Cystein-S-Oxid als Grundgerüst. Sie bestimmen den typischen Geschmack und Geruch der Allium-Arten. S-Methyl-L-Cysteinsulfoxid (SCMO) kommt auch in Gemüsen aus der Familie der Brassicaceen vor.

Wir die Zelle verletzt, spalten Enzyme die S-Oxide. Es war lange ein Rätsel, wieso das gleiche Enzym zu so unterschiedlichen Reaktionsprodukten führen kann. Die Lösung liegt in den unterschiedlichen Substituenten, die wiederum artspezifische Schutzmechanismen darstellen.

Die Feinde des Knoblauchs sind vor allem Pilze - das über Sulfensäuren gebildete Allicin wirkt antifungal und antibiotisch. Aus dem 1-Propenylcysteinoxid der Zwiebel entstehen dagegen Sulfinsäurederivaten, und zwar Propanthial-S-Oxide. Sie reizen nicht nur die Tränendrüsen der Hausfrau sondern schützen die Zwiebel auch vor dem Fraß.

Die Zubereitung bestimmt die Chemie

Die Aminosäurevorstufe Alliin lässt sich aus der Knoblauchknolle durch Extraktion mit kaltem Ethanol isolieren. Das instabile Allicin entsteht daraus enzymatisch oder direkt bei der Extraktion mit wässrigem Ethanol bei Raumtemperatur. Auf verschiedenen Wegen, bevorzugt über reaktive Sulfensäuren, können cis- und trans-Ajoene, Dithiine und Trithiolane gebildet werden. Im Norden Japans kommt auch eine Knoblauchart vor, die Vinyldithiin als Hauptkomponente enthält.

Die unangenehm riechenden Zersetzungsprodukte von Allicin sind Mono-, Di-, Tri- und Tetrasulfide wie Diallylsulfid oder Diallyldisulfid sowie Spaltprodukte wie Allylalkohol, Acroleinderivate oder Mercaptane. Diallyldisulfid entsteht als Hauptprodukt bei der Dampfdestillation und das Abbaumuster ist stark pH-abhängig.

Bei der Zwiebel erhält man je nach Verfahren ähnliche Verteilungsmuster. Anstelle von Allicin entsteht der Tränenreizfaktor und bei der Dampfdestillation Propionaldehyd und Dipropyldisulfid als Hauptkomponenten. Im Gegensatz zum Knoblauch sind die Sulfide der Zwiebel hauptsächlich mit gesättigten Resten ausgestattet, was höhere Stabilität und unauffälligeren Geruch bedingt.

Überraschenderweise ist das Spektrum der Sekunärstoffe, vor allem der cyclischen Komponenten, bei der Zwiebel größer als beim Knoblauch. So enthält die Zwiebel noch die charakteristischen Zwiebelane sowie Thiole, Thione oder Thiophen- und Thiazinderivate. In den beliebten Röstzwiebeln bestimmen Dimethylthiophene das Aroma, in gekochten Zwiebeln dagegen Polysulfide.

Den Dithiolthionen der Zwiebel entsprechende Strukturen wurden bereits früher in Weiß-, Rot- und Rosenkohl gefunden. Sie treten bei Brassicaceen aber nur in sehr geringen Mengen auf und sind für diese Familie nicht unbedingt typisch.

Antikarzinogenes Profil?

Es überrascht, aber das antikarzinogene Potenzial von Knoblauch lässt sich noch heute nicht endgültig beurteilen. Eine der wesentlichen Ursachen ist sein bis dato ungeklärtes Wirkprinzip. Und das resultiert aus der großen Menge an natürlichen Inhaltsstoffen als auch Sekundärprodukten.

Am meisten verspricht sich die experimentelle Pharmakologie von Diallylsulfid, Allylmethyldi- und -trisulfid sowie S-Allylcystein aus Knoblauch und Methylpropyldisulfid sowie Dipropyltrisulfid aus Zwiebeln. Das ist zumindest bedenklich, da diese Stoffe, je nach Zubereitung, beim Verzehr von Knoblauch nicht zwingend vorkommen müssen

Von Diallylsulfid und dessen Oxidationsprodukten wie Diallylsulfon ist bekannt, dass sie das Enzym CYP 2B1 induzieren aber kompetitiv CYP 2E1 hemmen (1). Diallylsulfon senkt auch dosis- und zeitabhängig markant die Lebertoxizität von Acetaminophenmetaboliten; Diallylsulfid dagegen schwächer.

Diallylsulfid hemmt vor allem potent die Tumorinitiierung durch nitrosierende Karzinogene. Erhielten Mäuse dreimal täglich 200 mg/kg peroral, so sank die Lungenkrebs-Inzidenz um 60 und die Tumormultiplizität um 90 Prozent. Hierbei erwies sich Diallylsulfon als schwächer wirksam und es beeinflusste zudem nicht die Inzidenz. Die Substanz hemmte zudem ausgeprägt die Bildung von Colon- und Ösophaguskrebs.

Auch Diallyldisulfid und Diallyltrisulfid wirken antikarzinogen. Ersteres auf eine induzierte Tumorbildung im Vormagen der Maus, letzteres auf die Lungentumorgenese (2). Versuche mit Nagetieren haben zudem gezeigt, dass aufgrund verschiedener Schwefelverbindungen die Glutathionspiegel im Gewebe steigen und sich zum Beispiel die Aktivität der Glutathion-S-transferase (GST) mehr als verdoppelt. In anderen Modellen bremsten Knoblauchöl oder Ajoen effektiv die Promotion von murinen Hauttumoren.

Krebsschutz im Magen-Darm-Trakt

In einer chinesischen Kohortenstudie sank das Magenkrebsrisiko bei Menschen, die viel Knoblauch, Zwiebeln und anderen Allium-Arten verzehrten, um 40 Prozent (4). Bei Magensaftkontrollen fand man auch eine verminderte Nitritkonzentration. Dieser Effekt lässt sich auf die antibakteriellen Eigenschaften der Schwefelverbindungen zurückführen. Sie hemmen beispielsweise die bakterielle Umsetzung von Nitrat zu Nitrit.

Auch in einer italienischen Studie sank die Magenkrebsrate nach Knoblauchkonsum; allerdings aßen die Probanden auch Olivenöl. In den USA fanden Wissenschaftler einen positiven Zusammenhang zwischen Zwiebelkonsum und der Colonkrebsrate. Keinerlei Wirkungen auf das Wachstum von Lungentumoren zeigten Allium-Gewächsen in einer niederländischen Studie. Eine Fall-Kontrollstudie in Indien verlief dagegen positiv.

Verschiedene Fall-Kontrollstudien belegen übereinstimmend einen positiven Einfluss von Allium-Sorten wie Knoblauch, Zwiebel oder Schalotten auf die Tumorentwicklung in Magen und Colon [Übersicht in (2)].

Zwiebel kontra Osteoporose

Verschiedene Experimenten an der Ratte untersuchen den Einfluss verschiedener Gemüsesorten auf den Knochenstoffwechsel. Dabei zeigte sich überraschend, dass spezielle Gemüse und Kräuter wie Salat, Tomaten, Gurken oder Petersilie den Knochenabbau von männlichen Ratten signifikant verlangsamen. Mischungen, darunter mit Knoblauch und Bärlauch, zeigten ebenfalls deutlich additive Wirkungen.

Ein Spitzenergebnis verbuchte jedoch die Zwiebel. Im Vergleich zu normal ernährten Tieren resorbierten die Tiere rund 20 Prozent weniger an Knochenmasse, wenn sie täglich 1 g getrocknete Zwiebeln fraßen (6). Dieser Effekt ist sogar stärker als der von Calcitonin in therapeutischen Dosen.

Auch an kastrierten weiblichen Ratten, also einem postmenopausalen Modell, zeigte eine zwiebelreiche Diät das höchste Potenzial. Der in der Kontrollgruppe um 32 Prozent gesteigerte Knochenabbau lässt sich mit Zwiebeldosen zwischen 30 mg und 1,5 g pro Tag dosisabhängig beeinflussen. Die höchste Zwiebeldosis senkte den Knochenabbau signifikant um 25 Prozent. Calciumreiche Milchprodukte und Soja zeigten in diesem Experiment eine geringere Wirkung.

Aus den aufsehenerregenden Ergebnissen schließen die Forscher, dass die biologische Wirkung der Zwiebel sowohl im zeitlichen Ablauf wie im Ausmaß der von Calcitonin entspricht. Daher sollte dem Zwiebelverzehr zur Osteoporoseprävention höchste Priorität eingeräumt werden.

Antispetische Knoblauchlotion

In der Volksmedizin sind Knoblauch und Zwiebel weit verbreitet. Auch verschiedene Legenden wie zum Beispiel über den Schutz vor Vampiren oder Seuchen wie Cholera haben dazu beigetragen. In China wird noch heute ein Zwiebeltee getrunken, der vor allem gegen Fieber, Kopfschmerz, Cholera und Amoebendysenterie schützen soll. In Indien dient seit altersher eine Knoblauchlotion zur antiseptischen Behandlung von Wunden und Geschwüren und selbst in beiden Weltkriegen wurde Knoblauch noch zur Behandlung der Gangrän verwendet.

Viele der nachgesagten Wirkungen sind wissenschaftlich untermauert. Extrakte aus Knoblauch und Zwiebel wirken antibakteriell und antifungal, antithrombotisch und hemmen die Plättchenaggregation ähnlich potent wie ASS. Zwiebelextrakte wirken zudem antiasthmatisch und antiallergisch. Zwiebeln beugen Husten und Erkältungen vor und lindern die Symptome. Ebenfalls erwiesen: Personen, die viel Allium-Gemüse verzehren haben niedrige Fibrinogenspiegel.

Inzwischen konzentriert sich das Interesse aber auf die antiatherosklerotischen Effekte. Knoblauch und Zwiebel senken deutlich Plasmalipide und Cholesterol und vor allem pathologisch erhöhten Blutdruck. Da beginnt aber bereits das Dilemma: Was wirkt? Sind es nur die Schwefelverbindungen?

In dieser Frage ist die Wissenschaft bis heute zerstritten und dies nicht ohne Grund. Bereits in einer älteren Studie entdeckte man, dass ein mit Bleiacetat entschwefelter Knoblauchextrakt wesentlich stärker antihypertensiv wirkt als der gleiche Extrakt mit den Schwefelverbindungen (7).

Zur Beteiligung von Ajoenen an Verbesserungen der Blutrheologie liegen nach neueren Untersuchungen Hinweise vor. Es scheint, dass Ajoene zumindest am Wirkprinzip der Plättchenaggregationshemmung maßgeblich beteiligt sind. Die lipid- und blutdrucksenkenden Eigenschaften dürften jedoch die sekundären und geruchsintensiven Zerfallprodukte von Allicin nicht wesentlich beeinflussen. Vielmehr scheint die polare und geruchslose Fraktion des Knoblauchs ein Prinzip mit direkter antiatherogener Wirkung (8).

Als Auslöser der Blutdrucksenkung diskutiert man ebenso die Hemmung der Adenosindeaminase wie eine Erhöhung der calciumabhängigen NO-Synthetase. Auch eine Wirkung über das angiotensin converting enzyme (ACE) kommt in Frage. Knoblauch und Bärlauch zeigen im ACE-Hemmtest zwar nur geringe Wirkung, frische Bärlauchblätter wirken dagegen stark hemmend (9). Diesen Effekt schreibt man den Glutamylpeptiden, insbesondere dem g-Glutamylallylcysteinsulfoxid, zu.

An der Lipidsenkung durch Knoblauch dürften purinerge Mechanismen über Adenosin ebenso beteiligt sein wie die Modifizierung verschiedener Signalübertragungsmechanismen oder eine rückkoppelnde Hemmung der HMG-CoA-Reduktase.

Qual der Wahl

Knoblauchfanatiker essen rohen Knoblauch oder den Presssaft. Manche schwören sogar darauf, dass kein Körpergeruch auftritt, wenn man die Zehen unzerbissen schluckt. Dabei sollte aber berücksichtigt werden, dass frischer Knoblauchsaft im Experiment die Magenschleimhaut ausgeprägt schädigt und an verschiedenen Organen toxische Symptome induziert.

All denen, die mit Knoblauch ohne gravierende Geruchsprobleme fit alt werden wollen, sind Knoblauchpräparate zu empfehlen. Auch hier entscheidet die Art der Gewinnung über die Ausdünstung. Daher sind solche Präparate auch untereinander nicht vergleichbar. Auch Kapseln und Tabletten mit magensaftresistentem Überzug führen kaum zu Körpergeruch.

Ein anderer wirksamer Geheimtipp kann Abhilfe schaffen: Es heißt, wer viel frische Petersilie zu oder nach knoblauchhaltigen Speisen und Präparaten isst, soll gegen die Ausdünstungen vollständig gefeit sein. Aber auch das Kauen von Kardamomen-Samen schützt vor üblem Mundgeruch.

Bleiben noch die übrig, die Knoblauch generell ablehnen, auch in Form der Präparate. Wer ausreichend Zwiebeln und sonstige Allium-Sorten verzehrt, schafft einen adäquaten Ersatz. Wer beides ablehnt, kann trotzdem von einer potenten Alternative ohne Einbuße profitieren: Tee. Als gesichert gilt, dass Tee gesundheitlich all das hält was Knoblauch verspricht.

Literatur

(1) Yang, C. S., Smith, T. J., Hong, J. Y., Cytochrome P-450 enzymes as targets for chemoprevention against chemical carcinogenesis and toxicity: opportunities and limitations. Cancer Res. 54 (1995), Suppl., 1982 - 1986.
(2) Wargovich, M. J., et al., Allium vegetables: their role in the prevention of cancer. Biochem. Soc. Transactions 24 (1996) 811 - 814.
(3) You, W. C., et al., Allium vegetables and reduced risk of stomach cancer. J. Natl. Cancer Inst. 81 (1989) 162 - 164.
(4) Buiatti, E., et al., A case-control study of gastric cancer and diet in Italy. Int. J. Cancer 44 (1989) 611 - 616.
(5) Steinmetz, K. A., et al., Vegetables, fruit and colon cancer in the Iowa Women’s Health Study. Am. J. Epidemiol. 139 (1994) 1 - 15.
(6) Mühlbauer, R. C., Li, F., Effect of vegetables on bone metabolism. Nature 401 (1999) 343 - 344.
(7) Petkov, V., Plants with hypotensive, antiatheromatous and coronardilating action. Am. J. Clin. Med. 7 (1979) 197 - 236.
(8) Koch, H. P., Der polare Trockenextrakt und das etwas andere Wirkprinzip. Pharm. Ztg. 144 (1999) 2735 - 2738.
(9) Wagner, H., Sendl, A., Bärlauch und Knoblauch. Dt. Apo. Ztg. 130 (1990) 1809 - 1814.

Anschrift des Verfassers:
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