Physiologische Wirkungen neuer polyphenolangereicherter Lebensmittel beim Menschen

Polyphenole sind in Lebensmitteln reichlich vorhanden und es wurde vermutet, dass sie mehrere gesundheitliche Vorteile haben, darunter die Vorbeugung von Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die Unterdrückung von Entzündungen, Diabetes usw. Diese Eigenschaften werden durch die Bioverfügbarkeit einzelner Polyphenole vermittelt, die wiederum durch Lebensmitteleigenschaften (Lebensmittelmatrix, technologische Verarbeitung usw.), Wechselwirkungen mit anderen Verbindungen und wirtsbezogenen Faktoren beeinflusst werden. Einige gut untersuchte Nahrungspolyphenole sind Catechine aus Tee, Curcumin aus Kurkuma, Procyanidine und Anthocyanidine in Trauben, Beeren und dunkler Schokolade. Diese Verbindungen haben in vitro starke antioxidative Wirkungen und es wurde vorgeschlagen, dass sie mehrere positive Auswirkungen auf die Gesundheit haben.

Curcumin, eine phenolische Verbindung, die aus dem Gewürz Kurkuma stammt, zeigt viele biologische und pharmakologische Wirkungen, und klinische Studien am Menschen haben bewiesen, dass es selbst bei sehr hohen Dosen (8-12 g/Tag) äußerst sicher und gut verträglich ist. Allerdings ist Curcumin aufgrund seiner sehr geringen Bioverfügbarkeit, die auf einer schlechten Resorption, einem schnellen Metabolismus und einer schnellen systemischen Clearance beruht, noch nicht als Therapeutikum zugelassen. Es wurden verschiedene Ansätze untersucht, um die Bioverfügbarkeit von Curcumin zu verbessern. Unter ihnen stellt die Verwendung von Adjuvantien, die in die Stoffwechselwege von Curcumin eingreifen, wie Piperin, eine der Hauptstrategien dar, die verwendet werden, um seine Bioverfügbarkeit zu verbessern. Ein weiterer Ansatz besteht in der Herstellung von Curcumin-haltigen Liposomen, Phospholipidkomplexen oder Nanopartikeln. Für Nanopartikel auf Polymerbasis wurde über die Beibehaltung der biologischen Aktivität, erhöhte Absorption und verzögerte Abgabe berichtet.

Produkte auf Kakaobasis werden in vielen Ländern häufig konsumiert, und es wurde auch über Hinweise auf gesundheitliche Vorteile einiger Kakaobestandteile, hauptsächlich Polyphenole, berichtet. Kakao enthält sehr viele Polyphenole, insbesondere Flavanole und darunter vor allem Epikatechine. Die Bioverfügbarkeit von Kakaopolyphenolen wurde in mehreren Humanstudien nach akutem Konsum von kakaoreichen Getränken oder Schokolade gemessen. Monomere Flavonoide sowie dimere und trimere Procyanidine wurden über einen Zeitraum von 2-3 Stunden nach dem Verzehr im menschlichen Plasma nachgewiesen. Die Plasmakonzentration von Kakaopolyphenolen lag oft im nanomolaren oder niedrigen mikromolaren Bereich. Donovan und Mitarbeiter zeigten, dass im Handel erhältliche Schokoladenproben das weniger bioverfügbare (-)-Catechin-Enantiomer im Vergleich zum (+)-Catechin überwiegen, das in den meisten anderen pflanzlichen Lebensmitteln enthalten ist. Dies könnte die relativ geringe Bioverfügbarkeit von Catechinen aus Schokolade und kakaohaltigen Produkten erklären. Die Lebensmittelmatrix scheint ein wichtiger Faktor zu sein, der die Bioverfügbarkeit von Kakaopolyphenolen beeinflussen kann. Beispielsweise sollen Proteine ​​in der Lebensmittelmatrix hochpolymerisierte Komplexe mit Procyanidinen bilden, was die Bioverfügbarkeit dieser phenolischen Verbindungen verringern kann. Die mögliche negative Wirkung des Proteingehalts in Lebensmitteln wurde jedoch in einer Studie nicht bestätigt, in der die Bioverfügbarkeit von Kakaopolyphenolen nach der Einnahme eines Milchpulver-Kakaogetränks bewertet wurde. Der gleichzeitige Verzehr von Kohlenhydraten scheint jedoch die Aufnahme von Flavonolen beim Menschen signifikant zu erhöhen. Ob und in welchem ​​Umfang oligomere Procyanidine aus Kakao resorbiert werden, ist wenig bekannt. Die biologische Aktivität von Procyanidinen mit hohem Polymerisationsgrad kann jedoch teilweise ihren Dickdarmabbauprodukten, einschließlich Phenolsäuren, zugeschrieben werden.

Tatsächlich besteht neben ihrer antioxidativen Wirkung auch ein wachsendes Interesse an anderen biologischen Eigenschaften von Phenolverbindungen; insbesondere deuten einige Hinweise darauf hin, dass bestimmte Nahrungsphenole die metabolische Homöostase modulieren können. Dies ist der Fall bei Chlorogensäuren, von denen berichtet wird, dass sie eine potenzielle Rolle bei der Veränderung des Musters der intestinalen Glukoseaufnahme spielen, und bei anderen Flavonoiden (Quercetin, Catechine), die die Aktivierung des GLP-1-Rezeptors modulieren können, der an der Modulation von Insulin und Glukagon beteiligt ist Sekretion, Magenentleerung und Appetit.

In dieser randomisierten Crossover-Studie werden Serum-, Urin- und Stuhlkonzentrationen von Curcumin und Kakaopolyphenolen, ihren Ausgangsverbindungen, Metaboliten und Phenolsäuren nach einer zweitägigen Mehrfachdosis-Verabreichung mit sechs Nahrungsquellen gemessen. Alle Freiwilligen werden sechs Interventionen unterzogen – Brot angereichert mit drei verschiedenen Formen von Curcumin (frei, verkapselt und verkapselt plus Piperin) und Cremes auf Nussbasis, angereichert mit Kakaopolyphenolen (frei oder verkapselt) oder Kontrollcreme (ohne Anreicherung). Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Behandlungen ist eine einwöchige Auswaschphase vorgesehen. Blut, Urin und Kot werden zum Zeitpunkt 0 (Grundlinie), 24 und 48 Stunden gesammelt; weitere Blutproben 0,5, 1, 2, 4, 6 Stunden nach dem Verzehr der ersten Mahlzeit und Urinproben in 2-Stunden-Intervallen bis zu 10 Stunden werden ebenfalls gesammelt. Insbesondere die Fläche unter der Kurve (AUC) der Serum- und Urinkonzentrationen von Ausgangssubstanzen und Metaboliten im Zeitintervall von 0 bis 24 Stunden wird als primärer Endpunkt berechnet. Zusätzlich wird die Menge an Gesamtpolyphenolen in Stuhlproben gemessen.