Polyphenole

Was sind Polyphenole?

Polyphenole sind eine Kategorie von chemischen Stoffen, die in Pflanzen natürlich vorkommen. Es gibt mehr als 500 einzigartige Polyphenole, die auch als “sekundäre Pflanzenstoffe” bezeichnet werden. Diese Verbindungen besitzen antioxidative Eigenschaften und tragen zu den leuchtenden Farben vieler Früchte und Gemüsearten bei.

Chemisch gesehen haben Polyphenole eine Struktur, die mehrere Phenoleinheiten umfasst. Eine Phenoleinheit besteht aus einem Benzolring und einer Hydroxylgruppe. Die spezifische Anordnung und Anzahl dieser Phenoleinheiten führt zu verschiedenen Klassen von Polyphenolen.

Die Rolle der Polyphenole in Pflanzen

Polyphenole spielen eine entscheidende Rolle für das Wachstum und das Wohlbefinden von Pflanzen. Diese Verbindungen sind an verschiedenen Pflanzenfunktionen beteiligt, darunter Schutz vor ultravioletter Strahlung, Abwehr von Schädlingen und Beitrag zur Farbe der Pflanze.

1. Schutz vor ultravioletter Strahlung: Pflanzen sind, ähnlich wie Menschen, anfällig für Schäden durch übermäßige UV-Strahlung. Polyphenole, insbesondere Flavonoide, absorbieren UV-Licht und schützen das Pflanzengewebe vor den schädlichen Auswirkungen der UV-B-Strahlung. Dieser Schutzmechanismus ist für das Überleben der Pflanzen in Umgebungen mit hoher UV-Belastung unerlässlich.
2. Abwehr von Schädlingen: Polyphenole sind ein Teil des pflanzlichen Immunsystems. Sie dienen als Verteidigungslinie gegen Insekten, Schädlinge und Krankheitserreger. Bestimmte Arten von Polyphenolen sind für Insekten giftig und können sie davon abhalten, sich von der Pflanze zu ernähren. Sie haben auch antimikrobielle Eigenschaften, die der Pflanze helfen, Pilz- und Bakterieninfektionen zu widerstehen.
3. Beitrag zur Pflanzenfarbe: Polyphenole, insbesondere Anthocyane, tragen zu den leuchtenden Farben vieler Früchte, Blüten und Blätter bei. Diese Pigmente dienen nicht nur der Ästhetik, sondern ziehen auch Bestäuber an und tragen so zur Fortpflanzung der Pflanzen bei.
4. Pflanzenwachstum und -entwicklung: Einige Polyphenole beeinflussen das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen. So können sie beispielsweise die Zellteilung und -differenzierung regulieren und die Wirkung von Pflanzenhormonen beeinflussen.

Vorkommen von Polyphenolen in der Nahrung

Polyphenole sind in einer Vielzahl von Lebensmitteln reichlich vorhanden, insbesondere in Obst, Gemüse, Getreide und bestimmten Getränken. Lebensmittel, die reich an Polyphenole sind:

Früchte: Beeren wie Heidelbeeren, Erdbeeren, Himbeeren, Brombeeren und Preiselbeeren sind besonders reichhaltige Quellen. Andere Früchte wie Weintrauben, Kirschen, Zitronen und Grapefruits enthalten ebenfalls erhebliche Mengen an Polyphenolen.

Gemüse: Darunter Spinat, Zwiebeln und Artischocken. Der Polyphenolgehalt kann je nach Gemüsesorte und Zubereitungsmethode variieren.

Getreide und Vollkornprodukte: Hafer, Roggen und Vollkornweizen sind gute Quellen für Polyphenole.

Getränke: Einige der höchsten Konzentrationen an Polyphenolen stammen aus Getränken. Grüner und schwarzer Tee, Kaffee und Rotwein sind besonders reich an Polyphenolen.

Nutzen für den Menschen: Erkenntnisse aus Humanstudien

In zahlreichen Humanstudien wurden die potenziellen gesundheitlichen Vorteile von Polyphenolen untersucht.

Herz-Kreislauf: Mehrere Studien deuten darauf hin, dass eine polyphenolreiche Ernährung dazu beitragen kann, das Risiko von Herzerkrankungen zu senken.

Kognitive Funktion: Weitere Forschungen haben ergeben, dass Polyphenole neuroprotektive Wirkungen haben können. Hier wurde mit Resveratrol bereis eine große Studie an älteren Frauen durchgeführt.

Stoffwechsel: Bestimmte Polyphenole, wie sie in grünem Tee (EGCG) und Rotwein (Resveratrol) enthalten sind, können eine gesunde Verdauung fördern, indem sie ein günstiges Darmmikrobiom unterstützen.

Bioverfügbarkeit von Polyphenolen

Die Bioverfügbarkeit von Polyphenolen, d. h. das Ausmaß, in dem diese Verbindungen in den Blutkreislauf aufgenommen und vom Körper verwertet werden können, ist ein komplexes Thema. Während Polyphenole in Forschungsstudien zahlreiche potenzielle gesundheitliche Vorteile gezeigt haben, wird ihre Wirksamkeit im menschlichen Körper maßgeblich von ihrer Bioverfügbarkeit beeinflusst.

Eine der größten Herausforderungen bei der Bioverfügbarkeit von Polyphenolen besteht darin, dass diese Verbindungen im Darm oft nur schlecht absorbiert werden. Dies ist auf ihre große Molekülgröße und das Vorhandensein mehrerer Hydroxylgruppen zurückzuführen, die sie in der wässrigen Umgebung des Verdauungstrakts weniger gut löslich machen. Darüber hinaus werden Polyphenole nach ihrer Aufnahme in der Leber umfassend metabolisiert, was ihre Bioverfügbarkeit weiter verringern kann.

Außerdem kann die Bioverfügbarkeit von Polyphenolen je nach Art des Polyphenols und der Lebensmittelquelle variieren. So werden beispielsweise Flavonoide aus Zitrusfrüchten leichter aufgenommen als solche aus Tee oder Zwiebeln. Auch Koch- und Verarbeitungsmethoden können die Bioverfügbarkeit von Polyphenolen beeinflussen. So kann beispielsweise das Kochen von Gemüse zu einem erheblichen Verlust dieser nützlichen Verbindungen führen.

Trotz dieser Probleme gibt es mehrere Strategien zur Verbesserung der Bioverfügbarkeit von Polyphenolen. Der Verzehr von polyphenolhaltigen Lebensmitteln zusammen mit gesunden Fetten kann die Aufnahme verbessern, da Fett die Löslichkeit dieser Verbindungen erhöht. Ein weiterer Ansatz besteht darin, Lebensmittel zu verzehren, die eine Vielzahl von Polyphenolen enthalten, da einige Polyphenole die Aufnahme und Verwertung anderer Polyphenole verbessern können.

Darüber hinaus eröffnet der technologische Fortschritt neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Bioverfügbarkeit von Polyphenolen. So kann beispielsweise die Verkapselung von Polyphenolen in Nanopartikeln oder Liposomen ihre Löslichkeit und Stabilität erhöhen und so ihre Aufnahme im Darm verbessern.

Gewinnungsprozesse für Supplements

Polyphenole werden üblicherweise aus pflanzlichen Quellen für die Verwendung in Nahrungsergänzungsmitteln mit konventionellen Methoden wie der Lösungsmittelextraktion extrahiert, bei der organische Lösungsmittel verwendet werden, um die Polyphenole zu lösen. Diese Methode ist zwar aufgrund ihrer Effizienz und Kosteneffizienz weit verbreitet, birgt aber auch einige Probleme.

Erstens stellt die Verwendung organischer Lösungsmittel aufgrund ihrer potenziellen Toxizität ein Gesundheitsrisiko dar.

Zweitens erfordern diese Extraktionsmethoden oft hohe Temperaturen, die empfindliche Polyphenole abbauen können, was ihre Bioaktivität und ihren gesundheitlichen Nutzen verringert. Bei der Erhitzung kommt es zudem zur Bildung der nachweislich krebserregenden Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffe (kurz: PAKs), welche letztendlich im fertigen Produkt erhalten bleiben.

Ein weiteres Problem ist die Variabilität des Polyphenolgehalts und der Polyphenolzusammensetzung in Pflanzenmaterialien, die durch Faktoren wie Pflanzensorte, Anbaubedingungen und Erntezeitpunkt beeinflusst werden können. Diese Variabilität kann zu Unstimmigkeiten in der Qualität und Wirksamkeit von Polyphenolpräparaten führen.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, werden alternative Extraktionsmethoden erforscht. Ein vielversprechender Ansatz ist die Fermentation mit Hefen und anderen Mikroorganismen.

Die Hefefermentation bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Extraktionsmethoden. Es handelt sich um ein umweltfreundliches, nachhaltiges Verfahren, bei dem keine giftigen Lösungsmittel oder hohen Temperaturen verwendet werden müssen, wodurch die Bioaktivität der Polyphenole erhalten bleibt.

Ein weiterer Vorteil der Hefegärung ist die Möglichkeit, gleichbleibend hochwertige Polyphenolextrakte herzustellen. Da der Fermentationsprozess kontrolliert und reproduzierbar ist, kann er die mit pflanzlichen Quellen verbundenen Schwankungen verringern, was zu zuverlässigeren Ergänzungsmitteln führt.

Der bekannteste sekundäre Pflanzenstoff Resveratrol kann beispielsweise durch diese innovative Methode ohne schädliche PAKs und mit hoher Reinheit (> 98%) gewonnen werden. Das erzeugte Pulver ist zudem vollkommen frei von Gentechnik. Lediglich eine völlig unbedenkliche leichte Gelbfärbung des Endprodukts lässt auf die Herstellungsmethode schließen.

Überdosierung von Polyphenolen: Ein unterschätztes Problem

Zwar werden Polyphenole mit zahlreichen gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht, doch kann eine übermäßige Aufnahme möglicherweise zu unerwünschten Wirkungen führen – ein Problem, das bei der Begeisterung für ihre positiven Eigenschaften häufig übersehen wird.

Ein übermäßiger Verzehr von Polyphenolen kann zu Wechselwirkungen mit Medikamenten und anderen Substanzen führen. Polyphenole können auch mit bestimmten Medikamenten interagieren und deren Wirksamkeit beeinträchtigen. Insbesondere bei Menschen mit gerinnungshemmenden Medikamenten ist hier Vorsicht geboten.

Darüber hinaus können bestimmte Polyphenole, wenn sie in großen Mengen konsumiert werden, pro-oxidative Wirkungen haben, die zu oxidativem Stress führen. Dabei handelt es sich um einen Zustand, in dem die antioxidativen Abwehrkräfte des Körpers von freien Radikalen überwältigt werden, die Zellen und Gewebe schädigen und so zu Alterung und verschiedenen Krankheiten beitragen können. Es ist deshalb wichtig, genau auf Einnahmeempfehlungen bei etwaigen Präparaten zu achten.

Darüber hinaus kann es bei manchen Menschen zu Verdauungsbeschwerden kommen, wenn sie große Mengen an Polyphenolen zu sich nehmen, insbesondere wenn sie nicht an eine polyphenolreiche Ernährung gewöhnt sind. Zu den Symptomen können Blähungen, Blähungen und Magenkrämpfe gehören.

Tipp: Hier hilft häufig eine gemeinsame Einnahme mit einer Mahlzeit oder etwas Fetthaltigem (Löffel Joghurt oder Öl). Das steigert nicht nur die Verträglichkeit, sondern auch die Bioverfügbarkeit!

Um diese potenziellen Risiken zu vermeiden, ist es wichtig, Polyphenole im Rahmen einer ausgewogenen Ernährung in Maßen einzunehmen.

Fazit zu Polyphenolen

Polyphenole, eine Gruppe von sekundären Pflanzenstoffen, die in vielen pflanzlichen Lebensmitteln vorkommen, haben aufgrund ihres potenziellen gesundheitlichen Nutzens große Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Von antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften bis hin zu ihrer Rolle bei der Verringerung des Risikos chronischer Krankheiten – die Vorteile der Aufnahme von Polyphenolen in unsere Ernährung sind vielfältig.

Dennoch ist es wichtig, sich der potenziellen Risiken bewusst zu sein, die mit einer übermäßigen Polyphenolzufuhr verbunden sind, darunter Wechselwirkungen mit Medikamenten, potenzielle prooxidative Effekte und Verdauungsbeschwerden.