Häufig, vielfältig aber wenig beachtet |
 | 18.12.2000 00:00 Uhr |
An den Effekten der Nahrung sind sie seltener spezifisch, zumeist aber adjuvant beteiligt. Aber deswegen sind die Terpenoide noch lange keine Wirkstoffe der zweiten Wahl. Dank ihrer Strukturvielfalt und Vorkommen sind sie die variantenreichste Gruppe unter den Phytaminen.
Terpenoide ist der erweiterte Begriff für Terpene einschließlich deren natürliche Abbau- und Umbauprodukte. Sie entstehen aus Isoprenen (C5-Einheit) durch 1,4-Verknüpfung. Diese Reaktion ist auch als Kopf-Schwanz-Kondensation bekannt. Hiernach werden die einfacheren Vertreter bis zu den Diterpenen synthetisiert.
Die Dimeren wie Tri- und Tetraterpene entstehen durch 4,4-Verknüpfung aus ihren Vorstufen. Sesquiterpene (C15) sind insofern eine Ausnahme, als die Kohlenstoffatome der wichtigsten Terpenklassen ansonsten in Zehnerschritten ansteigen.
Multifunktionell
Etwa 6000 natürliche Terpenoide pflanzlichen Ursprungs sind bekannt. Sie verteilen sich aber nur scheinbar wahllos über die Arten. Vielfach stellen charakteristische Terpene artspezifische Merkmale dar.
Ihre Funktion ist enorm vielschichtig und reicht vom einfachen Phytoalexin bis hin zum Hormon oder Katalysator der Photosynthese. An wichtigen Funktionen wie der Zellwandsynthese sind Terpenoide ebenso beteiligt wie an zentralen Schritten in der Biosynthese.
Besser bekannt sind Terpenoide nur als Bestandteil ätherischer Öle. Aber auch stark wirksame Stoffe wie Aconitin oder Digoxin zählen zu dieser Substanzklasse. Zudem gehören die Wirkstoffe vieler Phytopharmaka wie Baldrian, Enzian, Teufelskralle oder Arnika zu den Terpenoiden; ebenfalls Tocopherole, Carotinoide oder Phytosterole, was in ihrer Klassifizierung selten zum Ausdruck kommt.
In Nahrungspflanzen sind alle Terpenoidklassen mehr oder weniger stark oder häufig vertreten (siehe Tabelle am Ende des Beitrags). Mit Ausnahme der Carotinoide und der Komponenten im ätherischen Öl von Gewürzen blieben die gesundheitlichen Effekte der Terpenoide bisher wenig beachtet.
Erst neuerdings hat sich diese Einstellung grundlegend geändert. Terpenoide werden über die Nahrung in relevanten Mengen zugeführt. 250 mg pro Tag und mehr steuern bereits die Phytosterole bei. Die experimentelle Pharmakologie hat zudem interessante neue Wirkungen entdeckt, worüber in speziellen Fällen bereits berichtet wurde. Dazu zählen die Citrale wie Geranial oder Neral der Thai-Küche, die Carnosol- und Rosmanolgruppe von Salbei und Thymian, Oleuropein aus Oliven, die Ursolsäure in Obst und Gewürzen oder die Saponine in Soja und Gemüse.
Die Zitrusterpene
Ist frisch gepresster Orangensaft besser als Saft aus dem Handel? Im Geschmack ja, für die Gesundheit nein, denn die interessanten Terpene fehlen weitgehend. Zum einen handelt es sich um Monoterpene wie R-(+)-Limonen, zum anderen um die Gruppe der Limonoide.
Bisher wurden 38 Limonoide isoliert, worunter Limonin und Nomilin die wichtigsten Vertreter sind. In Orangen ist jedoch Ichangin, ein Diolderivat von Limonin, das Hauptprodukt. Die Zitruspflanze enthält Limonoide als Aglykon in hoher Konzentration in Stamm, jungen Blättern und unreifen Früchten. Erst in den reifen Früchten werden sie in die biologisch inaktiven Glucoside umgewandelt.
Die Limonoide sind oxidierte Triterpene und die bittere Komponente in Zitrussäften. Sie kommen hauptsächlich in der weißen schwammigen Albedoschicht vor, ebenfalls in den Kernen, die sogar eine getrennte Eigensynthese betreiben. Im Fruchtgewebe liegen sie nur als Monolactone vor. Ihre Konzentration in der Albedoschicht und in den Kernen hat auch einen handfesten Grund: sie schützen vor Insekten- und Termitenfraß.
Kommerzielle Fruchtsäfte enthalten beträchtliche Mengen an Limonoiden: Orangensaft 320 ppm, Grapefruitsaft 180 ppm und Zitronensaft 83 ppm. Etwa 60 Prozent des Limonoidgehaltes entfallen auf das Limoninglukosid. Die beste Quelle für Limonoide sind Grapefruitkerne. Sie enthalten etwa 3 Prozent, Zitronenkerne weniger als 2 Prozent.
Das Monoterpen R-(+)-Limonen gehört zur Gruppe der p-Menthadiene. Es ist im Öl von Zitrusfrüchten enthalten und macht mehr als 90 Prozent des Gehaltes in Orangen- und Zitronenöl aus. Limonen kommt in der äußeren Fruchtschale vor, wo auch Sesquiterpene anzutreffen sind wie Nootkaton in Grapefruitschalen.
Den meisten ist Limonen besser bekannt als der typische Zitrusduft in Haushaltsreinigungsmitteln, sein optischer Antipode als Terpentinöl.
Limonen und Limonoide wirken antikarzinogen. R-(+)-Limonen induziert Phase-I-Enzyme wie die hepatische Epoxidhydrolase, die Isofraktionen von CYP 2B und CYP 2C sowie deren korrespondierende mRNA. Auch Phase-II-Enzyme werden deutlich stimuliert. In Leber, Magen und Colon der Maus wurden bis zu fünffache Steigerungen der Aktivität gefunden.
Limonen hemmt nicht allein die Initiierung sondern auch die Promotion und Progression der Karzinogenese. An Maus und Ratte erwies sich Limonen als potenter Inhibitor einer künstlich induzierten Tumorrate in Lunge und Magen in Dosen von weniger als 10 mg. Es senkt nicht nur signifikant die Zahl der Mammatumoren sondern führt auch zur Regression primärer Tumoren (1).
Die Limonoide modifizieren ebenfalls Phase-I- und Phase-II-Enzyme, wofür der epoxidierte Furanring essenziell scheint. Nomilin und Limonin reduzieren die Lungentumorrate; dieser Effekt korreliert direkt mit der Hemmung von Karzinogen-DNA-Addukten in der Lunge.
Nomilin ist wahrscheinlich wesentlich aktiver in der Initiierungsphase. Es hemmt besonders die Inzidenz und Zahl von Magentumoren der Maus. Limonin wirkte dagegen besser gegen orale Tumore beim Hamster. Auch topisch kann die Initiierungs- und Promotionsphase von Hautkarzinogenen bei der Maus deutlich gehemmt werden.
In vitro ließ sich ferner zeigen, dass Terpenoide die Farnesylierung von Produkten der ras-Gene in malignen Zellen und deren Vorstufen beeinflussen. Ebenfalls scheinen einige Vertreter wie die Cucurbitacine aus Gurken als Inhibitor der reversen HIV-Transcriptase aktiv (2).
Es scheint gut möglich, dass die Gruppe der Monoterpene in naher Zukunft vom bloßen Geschmacks- und Geruchsstoff in die Liga potenter Wirkstoffe aufsteigt. Im Experiment wirken die meisten p-Menthadiene ähnlich antikarzinogen wie R-(+)-Limonen (3). Als besonders aktiv gilt auch der Perillaalkohol, die typische Komponente in Kirschen.
Alternative Limonenquellen
Wer von den präventiven Effekten der Limonoide profitieren will, kann dies in begrenztem Umfang über kommerzielle Zitrussäfte tun. Begrenzt deswegen, weil die Hersteller verfahrenstechnisch bemüht sind, ihren Anteil wegen des bitteren Geschmacks so niedrig wie möglich zu halten.
Eine bessere Alternative sind Nahrungsergänzungsmittel mit Extrakten aus Grapefruitkernen, die meist irreführend als Zitrus-Bioflavonoide deklariert werden. Wegen ihres Fremdgehaltes an Desinfektionsmitteln stehen sie allerdings noch in der Kritik.
Für das im Zentrum des Forschungsinteresses stehende R-(+)-Limonen gibt es dagegen eine Reihe natürlicher Alternativen. Vor allem Dill und Kümmel enthalten große Mengen an Limonen. Ihr ätherisches Öl besteht im wesentlichen aus R-(+)-Limonen und S-(+)-Carvon (4). Auch der optische Antipode von S-(+)-Carvon, der typische Geschmacksträger der Krausminze, ist im Kümmelöl geruchlich verdeckt enthalten.
Kräuter für Genuss und Wohlbefinden
Typische Monoterpen-Kräuter wie Anis, Dill, Kümmel oder Petersilie verfeinern Speisen nicht nur geschmacklich, sie dienen auch dem Wohlbefinden.
Zum Beispiel Petersilie unterdrückt wahrscheinlich unangenehme Knoblauch-Ausdünstungen. Diese spezifische Eigenschaft ist eventuell ein Effekt des besonderen Cocktails an Inhaltsstoffen. Petersilie enthält beispielsweise 22 Monoterpene, darunter auch R-(+)-Limonen, 14 Sesquiterpene, Myristicin und Apiol sowie die bakteriziden Polyacetylene Falcarinol und Falcarindiol.
Auch das kräftige Würzen von Kohlgerichten mit Anis oder Kümmel, alternativ auch als alkoholisches Digestif, hat einen wichtigen Begleiteffekt. Die blähungstreibenden Kohlsorten werden durch die spasmolytischen Effekte dieser Gewürze erst richtig bekömmlich. Gleichermaßen wirkt auch Cumin, der typische Aromaträger im Currypulver.
Ein anderes interessantes Gewürz ist Schwarzkümmel, der allerdings weniger als zwei Prozent ätherisches Öl enthält. Schwarzkümmelöl ist wegen seines pfeffrig scharfen Geschmacks ein idealer Zusatz in Salaten. Das besonders vom türkischen Fladenbrot bekannte Gewürz wirkt im Experiment antikarzinogen und ausgeprägt immunmodulierend.
Nach den Ergebnissen einer Studie an 600 Patienten könnte Schwarzkümmelöl ein Durchbruch in der Behandlung von Allergien wie Heuschnupfen gelingen. Bei Kindern bewirkte das Öl eine Heilwirkung von 95 Prozent.
Die Kaffee-Terpenoide
Das Öl von Kaffeebohnen enthält bis zu 15 Prozent der Diterpenalkohole Cafestol und Kahweol, verestert mit Fettsäuren. Kahweol ist strukturidentisch zu Cafestol, besitzt aber eine Doppelbindung benachbart zum methylsubstituierten quartären Kohlenstoffatom.
In geringen Mengen kommt noch ein weiteres Diterpen, das Atractylin, als Glykosid vor. Es gilt als hoch giftig und wurde früher verdächtigt, bei starken Kaffeetrinkern die Genese von Pankreaskarzinomen zu fördern. Ein Beweis steht jedoch bisher aus und ist auch wenig wahrscheinlich. Allerdings enthalten Arabica-Sorten im Vergleich zu üblichen Robusta-Kaffeesorten diesen Stoff in zehnfach höherer Menge.
Experimentell zeigen die Diterpenalkohole günstige antikarzinogene Wirkungen. Die GST-Aktivität wird gesteigert, wobei Kahweol wesentlich stärker wirkt als Cafestol, und neoplastische Veränderungen werden vor allem im Colon deutlich gesenkt. Mit grünen Kaffeebohnen können DMBA-induzierte epidermale Karzinome um mehr als 95 Prozent gesenkt werden, orale Tumoren etwa mit 40 Prozent. Diese Ergebnisse verdeutlichen auch, dass in den Bohnen weitere aktive Hemmstoffe enthalten sind, da die einzelnen Diterpene schwächer wirken.
Beim Menschen zeigen die Kaffee-Diterpene überwiegend ungünstige Eigenschaften. Vor allem Cafestol erhöht massiv Cholesterol- und Triglyceridspiegel, während Kahweol nur gering die Plasmalipide beeinflusst. Offensichtlich wirkt die im Kahweol vorhandene Doppelbindung stark aktivitätsmindernd.
Mit 60 mg Cafestol werden Cholesterol signifikant um 15 Prozent, Triglyceride um 84 Prozent erhöht (5). Kurioserweise sind diese Effekte nur beim Menschen zu erzielen, nicht beim Tier. Einen günstigen Lipideffekt besitzen aber die Diterpene: sie gehören zu den wenigen Phytaminen, die den Serumspiegel an Lipoprotein (a) signifikant senken (6).
Nicht jeder Kaffee wirkt lipidsteigernd, nur ungefilterter Kaffee zeigt diese unerwünschten Eigenschaften. Am besten dokumentieren Ergebnisse aus Finnland den Unterschied zu gefiltertem Kaffee. Seit man den traditionell ungefilterten Kaffee zunehmend durch gefilterten ersetzte, sank der Cholesterolspiegel der Finnen um rund 10 Prozent; ein Effekt, den selbst etablierte Lipidsenker nur schwer bewirken.
Neuere Studien zeigen auch, dass ungefilterter Kaffee einen weiteren atherogenen Faktor erhöht: das Homocystein. Der Genuss von täglich einem Liter ungefilterten Kaffee erhöhte den Homocysteingehalt im Plasma signifikant um 10 Prozent (7). Die Ursache ist jedoch widersprüchlich, da andere Studien bei starken Kaffeetrinkern auch mit gefiltertem Kaffee Homocysteinerhöhungen fanden, jedoch nicht mit entcoffeiniertem Kaffee. Ein Zusammenhang mit Coffein ist daher nicht auszuschließen.
Kaffee hat auch gute Seiten
Neuerdings mehren sich Hinweise auf sehr positive Effekte von Kaffee. Sie sollen hier nicht unerwähnt bleiben, auch wenn ihr Zusammenhang eher dem Gehalt an Coffein zuzuschreiben ist:
In einem Schlaganfallmodell konnte an der Ratte gezeigt werden, dass durch Coffein und Alkohol Hirnschädigungen um 80 Prozent vermindert werden können. Beide Stoffe wirken peroral nicht nur bei sofortiger Applikation, sondern noch zwei Stunden nach Schlaganfallbeginn.
Voraussetzung ist jedoch, dass Coffein und Alkohol zusammen verabreicht werden, einzeln zeigen sie keinen Effekt. Die Dosen entsprechen zwei Tassen Kaffee und einem Glas Schnaps. Kaffee mit Schuss wie Irish Coffee könnte somit ein potentes Notfall-Therapeutikum bei Schlaganfall sein und nicht nur eine Möglichkeit, verdeckt Alkohol zu konsumieren.
Weiterhin wurde festgestellt, dass hoher Kaffeekonsum offensichtlich das Risiko der Parkinson-Krankheit mindert (8). Dieser Effekt scheint ebenfalls mit dem Coffeinanteil zu korrelieren.
Auch zwischen dem Auftreten von Darmkrebs und dem Kaffeekonsum besteht ein Zusammenhang, wie Fall-Kontrollstudien ergaben. Wer mehr als vier Tassen Kaffee täglich trinkt, vermindert signifikant das Risiko für Colonkrebs (9). Rektalkrebs wird dagegen weder von Kaffee noch von Tee beeinflusst.
Starke Kaffeetrinker sollten daher nicht voll auf entcoffeinierte Bohnen setzen; zwei bis drei Tassen coffeinhaltiger Kaffee täglich sind durchaus empfehlenswert.
Sesquiterpene: Als Phytamine noch wenig erforscht
Die in Nahrungspflanzen vorkommenden Sesquiterpene sind nur unvollständig bekannt und hinsichtlich gesundheitlicher Wirkungen schwer zu charakterisieren. Sie stehen meist im Schatten von diversen Leitsubstanzen wie Flavonoiden, Cumarinen oder Carotinoiden, mit denen sie auch häufig vergesellschaftet sind.
Viele Vertreter sind typische Phytoalexine und wirken bereits in geringeren Dosen zytotoxisch. Dazu zählen auch Rishitin und Capsidiol, die von Kartoffeln, Tomaten und Paprika auf bakteriellen Befall hin gebildet werden.
In einigen Phytotherapeutika sind Sesquiterpene begleitende Wirkstoffe wie in Kamille oder Hauptwirkstoffe wie in Arnika. Sesquiterpenlactone wie Parthenolid, Helenalin oder Isohelenin sind potente Inhibitoren der NFkB-Aktivierung in Dosen von weniger als 5 µM und hemmen ebenfalls den Transkriptionsfaktor NF-AT.
Da vor allem Sesquiterpenlaktone im Organismus typischerweise mit Glutathion (GSH) zu Addukten reagieren, die selbst eine eigene biologische Aktivität besitzen, könnte ein antikarzinogenes Potenzial durchaus postuliert werden. Zumindest scheinen antientzündliche Effekte ein Gruppenmerkmal wie die Wirkungen von Artischocken, Curcuma oder Kamille belegen.
Triterpene gelten als aktiver
Außer von den Limonoiden sind antikarzinogene Wirkungen insbesondere von den Saponinen sowie der Ursolsäure und der strukturverwandten Oleanolsäure bekannt. Sie sind in der Nahrung weit verbreitet, vor allem Ursolsäure in Beerenobst, Gemüse und Gewürzpflanzen.
Saponine wie in Soja oder in Sprossen von Alfalfa oder Bockshornklee besitzen auch phytestrogene Wirkungen. Allerdings bleibt spekulativ, ob hierfür Steroidsaponine strukturell favorisiert sind oder generell auch Triterpensaponine solche Effekte aufweisen. Im Experiment reduzieren Saponine die Zellproliferationsrate im Colon und vermindern die DNA-Syntheserate verschiedener Tumorzellen.
Die größte Gruppe der Triterpenoide sind die Phytosterole. Als Hauptvertreter gelten b-Sitosterol und sein Monoenderivat Stigmasterol, das vor allem in Sojaöl in hohen Anteilen enthalten ist. Sie können leicht aus Pflanzenfetten wie Baumwollsaatöl oder dem Wachs von Zuckerrohr gewonnen werden.
Es gibt aber auch artspezifische Sterole wie Brassicasterol in Cruciferen oder die Cucurbitacine als Bitterstoffe in Gurken, Kürbis und einigen Cruciferen. Letztere wirken diuretisch, blutdrucksenkend und antirheumatisch, ebenfalls zytostatisch und antikarzinogen, gelten aber prinzipiell als sehr toxisch. Bitter gewordene Salatgurken sollte man auch meiden, weil die Cucurbitacine stark abführend wirken.
Prostataschutz durch Sitosterol fraglich
Beta-Sitosterol und sein Isomer gamma-Sitosterol werden therapeutisch zur Lipidsenkung sowie bei benigner Prostatahyperplasie und auch rheumatischen Erkrankungen eingesetzt.
Die Sitosterole wirken cholesterolsenkend hauptsächlich indem sie Gallensäuren binden die Rückresorption von Cholesterol hemmen. Hierzu sind allerdings hohe Dosen bis zu 10 g täglich erforderlich, die wiederum Magen-Darm-Störungen auslösen. Gleichermaßen wirken auch Saponine cholesterolsenkend.
Die den Sitosterolen nachgesagten systemischen Effekte sind dagegen fraglich, zumal auch die Resorption weniger als 5 Prozent beträgt. Vor allem die mit Tagesdosen von 50 bis 60 mg beta-Sitosterol avisierten prostatatropen Effekte sind wenig glaubhaft. Wie können Arzneimittel in dieser Dosierung klinisch erfolgreich sein, wenn Sitosterole über die Nahrung in weit höheren Mengen täglich aufgenommen werden und offensichtlich nichts ausrichten?
Andererseits lassen Studien mit Kürbiskernen eine positive Wirkung bei Prostatahyperplasie erkennen. Welche anderen Inhaltsstoffe effektiv sind ist bisher unbekannt.
Gerade bei Kürbiskernen hat die Natur einige Überraschungen parat, die weithin unbekannt sind. Beispielsweise sind Kürbiskerne bereits in geringer Menge ein vorzügliches Anthelminticum. Als vermifuges Prinzip gilt eine spezifische Aminosäure, das Cucurbitin.
Literatur
Anschrift des Verfassers:
Dr. Gunter Metz
Auf dem Rucken 29
89143 Blaubeuren
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