@phdthesis{Ackermann2010,
  author    = {Ackermann, Matthias},
  title     = {Studien zum Verhalten von Anthocyanen aus Heidelbeeren im Humanstoffwechsel - Stabilisierung und Bindung durch Proteine},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53336},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Identifizierung und Strukturaufkl{\"a}rung von Anthocyanen und ihrer Metabolite erfolgten mit Hilfe der mittels Hochleistungsfl{\"u}ssigchromatographie-Diodenarray-Detektion-Elektro-spray-Tan¬dem¬massen¬spektrometrie (HPLC-DAD-ESI-MS/MS). Quantitative Analysen wurden via HPLC-DAD durchgef{\"u}hrt. Die hierzu erforderlichen Referenzverbindungen wurden mittels pr{\"a}parativer HPLC aus Heidelbeeren isoliert (Reinheit zwischen 85,8\% und 99,4\%). Der Gehalt an Anthocyanen in den untersuchten Heidelbeerfr{\"u}chten lag bei 6 g/kg. Bez{\"u}glich der mengen¬m{\"a}ßigen Verteilung dominierten Delphinidin- und Cyanidin¬glykoside vor den Glykosiden von Malvidin, Petunidin und Peonidin. Als konjugierte Zucker¬reste kamen vor allem Glukose und Galaktose vor, der Gehalt an Arabinosiden war weit geringer. Bei oraler Aufnahme erfolgt ein erster Kontakt der Anthocyane mit Speichel. Daher wurde dessen Wirkung auf die Heidelbeeranthocyane in ex vivo-Studien {\"u}ber einen (unphysio-logisch langen) Zeitraum von bis zu 30 Minuten untersucht. Dabei konnte wurde ins-besondere der Einfluß des pH-Wertes auf die Stabilit{\"a}t der Anthocyane aufgezeigt werden. Zur Simulation des Verhaltens von Anthocyanen im Magen wurden die einzelnen Heidelbeeranthocyane mit k{\"u}nstlichem Magensaft (pH 1,81) {\"u}ber vier Stunden inkubiert. Hier erwiesen sich alle untersuchten Verbindungen als stabil. Die anschließend von uns mit simuliertem Duodenalsekret (pH 7,2) {\"u}ber einen Zeitraum von 24 Stunden durchgef{\"u}hrten Studien zeigten, dass die Anthocyane unterschiedlich starken Modifizierungen unterlagen. Unter den schwach alkalischen Bedingungen wurden vor allem die Glykoside des Delphinidins schnell abgebaut, aber auch die {\"u}brigen Anthocyane erwiesen sich unter diesen Bedingungen als nicht stabil; nach 24 h war kein Anthocyan mehr nachweisbar. Um die Metabolisierungsvorg{\"a}nge der Anthocyane im D{\"u}nn- und Dickdarm zu untersuchen, wurden ex vivo-Inkubationen jeweils mit frischem Ileo- bzw. Kolo¬stoma-beutel¬inhalt durchgef{\"u}hrt. W{\"a}hrend die Abbaugeschwindigkeit in der ilealen Fl{\"u}ssigkeit vor allem von der pH-Stabilit{\"a}t des Aglykons abh{\"a}nig war, konnten im Dickdarm einzig die Arabinoside nach einer Stunde noch alle in geringen Konzentrationen identifiziert werden. Die meisten Glukoside und Galaktoside waren zu diesem Zeitpunkt schon vollst{\"a}ndig abgebaut. Da im Darm von einer hydrolytischen Spaltung der Anthocyane in Anthocyanidin und Zucker ausgegangen wird, wurde die Metabolisierung von Anthocyanidinen unter physio-logischen pH-Bedingungen untersucht. Neben der jeweiligen Spaltung in das Benzoe¬s{\"a}ure-derivat des B-Ringes sowie Phloroglucinessigs{\"a}ure traten verschiedene Poly¬merisierungs¬-produkte auf, deren Strukturen nicht aufgekl{\"a}rt werden konnten. In einer weiteren Versuchsreihe wurde die renale Ausscheidung von Anthocyanen bei Ileostomieprobanden nach oraler Applikation von 300 g Heidelbeeren {\"u}ber einen Zeitraum von acht Stunden untersucht. Es zeigte sich, dass ein Stoma des terminalen Ileums keinen Einfluss auf die Absorption und Metabolisierung der Anthocyane hatte. Die Bilanzierung der Anthocyane im Urin erfolgte als {\"A}quvalente von Malvidin-3-O-glukosid, da nicht alle Anthocyanmetabolite zur Verf{\"u}gung standen. Der Zeitpunkt der maximalen renalen Anthocyanausscheidung sowie die Menge der ausgeschiedenen Anthocyane waren starken interindividuellen Schwankungen unterworfen. Das Aus¬sscheidungs¬maximum (tmax) lag zwischen 0,5 und zwei Stunden. Bei der ausge¬schiedenen Menge wurden Werte zwischen 0,007\% und 0.019\% der auf¬ge¬nommenen Anthocyane ermittelt. Aufgrund der literaturbekannten Unterschiede zwischen den in Serum und Urin gefunden Anthocyanmengen ist davon auszugehen, dass es nach Anthocyanverzehr zu Inter-aktionen mit Proteinen in Blut oder Geweben kommt. Mittels Blutfraktionierung wurde das humane Serumalbumin (HSA) als wichtigster Bindungspartner der Anthocyane im Blut identifiziert. Anhand spektroskopischer Methoden war es m{\"o}glich, die Bindungs¬parameter zu berechnen. Als Bindungsort wurde der hydrophile Eingang der lipophilen Warfarin-Bindungstasche in der Subdom{\"a}ne IIA des HSA-Molek{\"u}ls mittels "molecular modelling" identifiziert. Nasschemische Untersuchungen ergaben, dass die Bindung der Anthocyane an HSA diese vor ihrem pH-abh{\"a}ngigen Abbau sch{\"u}tzt. Eine signifikante Herab¬setzung der chemischen Abbaugeschwindig¬keit konnte auch f{\"u}r bovines Serumalbumin beobachtet werden. Diese Erkenntnis ließ sich auf andere, mit dem HSA-Molek{\"u}l nicht strukurverwandte lebensmittelrelevante Albumine {\"u}bertragen. So zeigten Anthocyane große Stabilit{\"a}t in Milch und Eiklar, wobei die Stabilisierung auf eine Wechselwirkung mit den Proteinen Laktalbumin und Ovalbumin zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden konnte. Die in dieser Arbeit erlangten Erkenntnisse hinsichtlich Absorption, Metabolisierung und systemischer Verf{\"u}gbarkeit im menschlichen Organismus leisten einen Beitrag zum besseren Verst{\"a}ndnis der Wirkungen von Anthocyanen. Die neuen Erkenntnisse der Protein¬bindung sind vor allem f{\"u}r die Bewertung der Verf{\"u}gbarkeit der Anthocyane in humanem Gewebe relevant.},
  subject      = {Heidelbeere},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kahle2008,
  author    = {Kahle, Kathrin},
  title     = {Polyphenole aus Apfelsaft : Studien zur Verf{\"u}gbarkeit im Humanstoffwechsel},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-32514},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Umfang der gastrointestinalen Absorption und Metabolisierung von mit der Nahrung aufgenommenen Polyphenolen in vivo zu ermitteln. Dar{\"u}ber hinaus sollte deren systemische Verf{\"u}gbarkeit anhand von humanen Serum- und Urinproben bestimmt werden. Lebensmittel der Wahl war dabei Apfelsaft. Die Identifizierung und Strukturaufkl{\"a}rung der Polyphenole und ihrer Metabolite erfolgte mittels Hochleistungsfl{\"u}ssigchromatographie-Diodenarray-Detektion (HPLC-DAD), HPLC-Elektrospray-Tandemmassenspektrometrie (HPLC-ESI-MS/MS) sowie Kapillargaschromatographie-Massenspektrometrie (HRGC-MS). Quantitative Analysen wurden mittels HPLC-DAD durchgef{\"u}hrt; f{\"u}r die Bestimmung der Polyphenolgehalte in Urinproben sowie von D-(-)-Chinas{\"a}ure wurde die HPLC-ESI-MS/MS im Single Reaction Monitoring (SRM) Modus eingesetzt. Zur Etablierung der Polyphenolanalytik und zur Auswahl eines f{\"u}r die Studien geeigneten Saftes wurden die Polyphenolprofile verschiedener Presss{\"a}fte aus Most- und Tafel{\"a}pfeln sowie kommerziell erh{\"a}ltlicher Apfels{\"a}fte ausgewertet. F{\"u}r die S{\"a}fte aus Tafel{\"a}pfeln wurden Polyphenolmengen zwischen 154 und 178 mg/L bestimmt, wohingegen die S{\"a}fte aus Most{\"a}pfeln Gehalte zwischen 261 und 970 mg/L aufwiesen. Bei den S{\"a}ften des Handels wiesen die naturtr{\"u}ben Apfels{\"a}fte mit 182 bis 459 mg/L h{\"o}here Polyphenolgehalte auf als die klaren Produkte (120 - 173 mg/L). Bei oraler Aufnahme kommen die Polyphenole zuerst mit Speichel in Kontakt. Umsetzungen mit zentrifugiertem Speichel f{\"u}hrten zu keiner Modifikation der Substanzen. In Gegenwart von nativem Speichel wurden f{\"u}r die ß-glycosidisch gebundenen Flavonoidglycoside hydrolytische Abbaureaktionen in Abh{\"a}ngigkeit der Struktur ihres Zuckerrestes beobachtet. Nach Antibiotikumzugabe wurden deutlich geringere Abbauraten ermittelt. Die Hydrolyse erfolgt demnach haupts{\"a}chlich durch Enzyme der bakteriellen Mundflora. Im Weiteren gelangen die Polyphenole {\"u}ber die Speiser{\"o}hre in den stark sauren Magen. Zur {\"U}berpr{\"u}fung ihrer Stabilit{\"a}t wurden die Apfelpolyphenole mit k{\"u}nstlichem Magensaft (pH 1,81) {\"u}ber vier Stunden inkubiert. Einzig f{\"u}r Procyanidin B2 wurde ein nahezu vollst{\"a}ndiger Abbau nachgewiesen. Nach Passage des Magens erreichen die Polyphenole das neutrale bis leicht alkalische Duodenum. Die Inkubation erfolgte mit simuliertem Duodenalsekret (pH 7,2) {\"u}ber einen Zeitraum von 24 Stunden. F{\"u}r 5-Kaffeoylchinas{\"a}ure wurde eine 37\%ige Abnahme beobachtet. Dabei wurden 3- und 4-Kaffeolychinas{\"a}ure, Kaffees{\"a}ure, D-(-)-Chinas{\"a}ure sowie Kaffees{\"a}uremethylester generiert. Vergleichbare Ergebnisse wurden bei der Inkubation von 4-p-Cumaroylchinas{\"a}ure erhalten. Kaffees{\"a}ure unterlag einer 26,3\%igen Umsetzung zu Ferulas{\"a}ure, Dihydrokaffees{\"a}ure und Kaffees{\"a}uremethylester. Bei den monomeren Flavan-3-olen wurden mittels HPLC-Analytik an chiraler Phase Epimerisierungen nachgewiesen. Procyanidin B2 war nach vier Stunden nur noch in Spuren erfassbar. Quercetin wurde vollst{\"a}ndig in Phloroglucin, 3,4-Dihydroxybenzoes{\"a}ure und 2,4,6-Trihydroxybenzoes{\"a}ure gespalten. Um die Verf{\"u}gbarkeit der Polyphenole im Dickdarm zu untersuchen, wurde eine Interventionsstudie mit naturtr{\"u}bem Apfelsaft bei Probanden mit einem Stoma des terminalen Ileums durchgef{\"u}hrt. Nach oraler Aufnahme von einem Liter Saft wurde der Ileostomaausfluss {\"u}ber einen Zeitraum von acht Stunden gesammelt. In den Ileostomabeuteln wurden zwischen Null und 33,1\% der einzelnen aus dem Apfelsaft aufgenommenen phenolischen Substanzen wiedergefunden. Der ausgeschiedene Anteil der Flavonoidglycoside war dabei abh{\"a}ngig von der Struktur des jeweiligen Zuckerrestes. Als Metabolite waren D-(-)-Chinas{\"a}ure, 1- und 3-Kaffeoylchinas{\"a}ure, Phloretin und dessen 2´-O-Glucuronid sowie die Methylester der Kaffee- und p-Cumars{\"a}ure nachweisbar. F{\"u}r die h{\"o}hermolekularen Procyanidine wurden Wiederfindungen von 90,3\% sowie deren partieller Abbau ermittelt. Die systemische Verf{\"u}gbarkeit der Polyphenole sowie ihre renale Ausscheidung wurden in zwei weiteren Humanstudien mit gesunden Probanden untersucht. Nach Konsum von einem Liter naturtr{\"u}ben Apfelsaft erfolgten Blutabnahmen {\"u}ber einen Zeitraum von acht Stunden; Urin wurde {\"u}ber einen Zeitraum von 24 Stunden untersucht. Die Bilanzierung der Apfelpolyphenole erfolgte sowohl vor als auch nach enzymatischer Hydrolyse. Kaffees{\"a}ure, 5-Kaffeoylchinas{\"a}ure, 4-p-Cumaroylchinas{\"a}ure, (-)-Epicatechin, Phloretin und Quercetin waren sowohl im Serum als auch im Urin detektierbar. Insgesamt wurden 5,3\% (Serum) bzw. 23\% (Urin) der mit dem Saft aufgenommenen phenolischen Verbindungen wiedergefunden. Davon waren im Urin 19,5\% in Form hydroxylierter phenolischer S{\"a}uren nachweisbar.},
  subject      = {Apfelsaft},
  language  = {de}
}