Pflanzliche Lebensmittel (funktionelle Inhaltsstoffe) Ob .Pflanzliche Lebensmittel (funktionelle

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Pflanzliche Lebensmittel (funktionelle Inhaltsstoffe)

Obst

= Im rohen Zustand essbare Frchte mehrjhriger Bume und Strucher

Einteilung: Steinobst, Kernobst, Beerenobst, Schalenobst, Sdfrchte und Wildfrchte

Zusammensetzung:

10 20 % Trockenmasse;

5-10 % Kohlenhydrate, vor allem Glucose,Fructose und Saccharose; Zuckeralkohole (bis zu 0,8 %) und Polysaccharide)0,1 1,5 % Rohprotein, 0,1 0,5 % Lipide, 2-3 % Rohfaser z.B. Cellulose, Hemicellulose,Pentosane und Pektine

[%] Wasser Kohlenhydrate Rohfaser Asche Sure

Kernobstz.B. Apfel

84 11 2,5 0,3 0,6

Steinobstz.B. Kirsche

81 12,5 2,5 0,6 0,7

Beerenz.B. Erdbeere

90 6 3 0,5 0,9

Sdfrchtez.B. OrangeBanane

8774

718 Zucker, < 3 Strke

0,5 0,80,4

Wildobstz.B. Hagebutte, Holunder, Sanddorn

Ausnahme SchalenobstBeispiel Mandel: 5 % Wasser, 20 % Rohprotein, > 50 % Fett, >15 % Kohlenhydrate, 2 % Asche, 4 % Rohfaser

Gemse

Definition:alle einjhrigen Pflanzen oder Teile davon, die roh oder verarbeitet der menschlichen Ernhrung dienen. Dazu zhlen auch Pilze, nicht getrocknete Hlsenfrchte und einige Algen.

Alle im frischen Zustand nicht lufttrockenen Pflanzenteile, die ohne Entzug von wesentlichen Bestandteilen roh oder verarbeitet zur menschlichen Ernhrung dienen, mit Ausnahme von mehrjhrigen Pflanzen (=Obst) und getrocknete Samen.

Einteilung erfolgt nach der Pflanzengattung (Solanaceae etc.) oder Pflanzenteilen:Wurzel-, Knollen-, Zwiebel-, Stngel-, Spross-, Blatt-, Bltenstand-, Frucht- und Samengemse; Pilze und Algen.

Zusammensetzung:

85-95 % Wasser0,1-0,3 % Fett1-5% Rohprotein1 % Rohfaser1 % Mineralstoffe3-20 % KohlenhydrateEnergiegehalt: 20-50 kcal/100g = 84 210 kJ/100g

Lipide: Triglyceride, Glyko- und Phospholipide, Carotinoide

Rohprotein: 35 80 % davon Proteine, v.a. Enzyme und Enzyminhibitoren; Rest freie Aminosuren

Kohlenhydrate: abhngig von der Gemseart; Zucker und Polysaccharide

weitere wertgebende Bestandteile: Vitamine (Vitamin C, B-Vitamine, Provitamin A), Ballaststoffe und Mineralstoffe

Beispiele:

Trockenmasse [%]

Rohprotein[%]

Kohlenhydrate[%]

Lipide[%]

Rohfaser[%]

Asche[%]

Wurzelgemsez.B. Karotte

11,8 1 4,8 0,2 3,6 1

Knollengemsez.B. Kartoffel

22 2 14,8; davon 14 % Strke

Zwiebelgemsez.B. Zwiebel

11 1,5 4,9 0,3 1,8

Stngelgemsez.B. Spargel

Blattstielgemsez.B. Rhabarber

Blattgemsez.B. KopfsalatGrnkohl

514,1

1,54,3

1,12,5

0,20,9

1,4 0,91,5

Bltenstandgemsez.B. Artischocke, Blumenkohl

Samengemsez.B. grne Bohnen oder Erbsen

Fruchtgemsez.B. Gurke

6

Pilze 9 4 0,6 0,3 2 0,8

Hlsenfrchte oder Leguminosen= die reifen Samen von Pflanzen aus der Familie der Fabiacea.Beispiele: Soja, Erdnuss, Erbsen, Bohnen und Linsen

Zusammensetzung:

Protein: 25 40 (Soja)%Lipide: 2 %; Soja 20 %, Erdnuss 50 %Kohlenhydrate: 50 %, Soja und Erdnuss 8 %Rohfaser: 10-20 %Mineralstoffe: 2-5 %

Enzyminhibitoren:= Proteine, die stchiometrische Komplexe mit Hydrolasen bilden und dadurch die Enzyme inaktivieren;

Vorkommen: Soja 20 g/kg; weie Bohnen 4 g/kg, Kartoffel: 1-2 g/kg, Getreide: 2-3 g/kg

Toxizitt: Hemmung von menschlichen Enzymen; eine Inaktivierung der Inhibitoren erfolgt aber durch Erhitzen und andere technologische Bearbeitung und im Magen

Lectine oder Hmagglutinine:

= Proteine oder Glykoproteine, die sehr spezifisch freie oder protein/lipid-gebundeneSaccharide erkennen und binden;

Toxizitt: Lectine binden an Glykanreste von Erythrocytenund bewirken dadurch ihre Przipitation (Agglutination); weitere Symptome sind Krmpfe, Schock, Vernderungen des EEGs, starke Entzndungen der Darmschleimhaut, deme, Blutungen in lymphatischen Geweben;

5-6 rohe grne Bohnen knnen tdlich sein;

Wirkung wird durch 15 min Kochen bereits zerstrt

Cyanogene Glykoside:

= Blausureglykoside oder Nitriloside, die nach enzymatischer Spaltung Blausure freisetzen

Beispiele: Amygdalin, Durrin und Linamarin

Vorkommen: Limabohne, Maniok, Leinsamen (Linamarin), bittere Mandeln, Pfirsich- und Kirschkerne (Amygdalin), Hirsearten (Dhurrin)

Toxizitt: Das intakte Glykosid ist nicht giftig, da der Mensch keine -Glucosidase besitzt; aber Spaltung durch Darmbakterien;

Limabohne, Hirse und bittere Mandeln enthalten z.B. 300 mg gebundene Blausure/100g

Entgiftung erfolgt durch haushaltstechnische Verarbeitung; tdliche Vergiftungen kommen aber vor.

Phenolische VerbindungenIm Obst 0,1 1 %

Phenolische Suren:Zimtsurederivate: p-Cumarsure, Ferulasure,Kaffeesure und Sinapinsure

Hufig verestert mit Chinasure oder ZuckerVorkommen in Heidelbeeren, Kirschen, pfel und Birnen

Salicylsure, p-Hydroxybenzoesure, Gentisinsure,Gallussure, EllagsureVorkommen meist als Ester in Erdbeeren, Weintraubenund Citrusfrchten

Gallussureester:= hydrolysierbare Gerbstoffe und Tannine; Hauptklasse pflanzlicher Gerbstoffe; MG 500 3000; adstringierender Geschmack

Aromaaktive Phenole, z.B. Vanillin

Lignin:Biosynthese durch dehydrierende Polymerisierung von Phenolen(Coniferylalkohol, Sinapylalkohol, p-Cumarylalkohol)

(Hydroxy-)cumarine:Cumarin (Waldmeister, Zimt), Umbelliferon, Scopoletin

Flavane, Flavene und Flavone, Flavonole

Flavane: Flavan-3-ole (Catechine)

Proanthocyanidine oder Procyanidine = Flavanoide, die unter Sureeinwirkung/Oxidation in farbige Anthocyanidine umgewandelt werden; dazu zhlen Leukoanthocyanidine und kondensierte ProanthocyanidineLeukoanthocyanidine (Flavan-3,4-diole)

Vorkommen in allen Pflanzen

Anthocyanidine (rote, blaue und violette Pflanzenfarbstoffe)

Kondensierte Proanthocyanidine:= Nebenprodukt der Catechinbiosynthese

Flavanone

Molekulargewicht bis zu 7000 Da (20 Flavanoideinheiten);

Vorkommen in Rinden und Holz von Bumen,Traubenkernen, Cranberriesfarblos braun;

Polymere haben eine gerbende Wirkung und einen bitteren/adstringierenden Geschmack; mglicherweise positive Wirkungen aufdie Gesundheit

z.B. Bitterstoff Naringin der Grapefruit

Flavone und Flavonole

Wichtigster Vertreter: Quercetin; daneben auch Kmpferol und Myricetin

Schwach gelbe Farbe; Vorkommen in vielen Gemse- (Salat, Kohl, Lauch, Kartoffel) und Obstsorten (pfel, Birne, Kirsche, etc.), Tee und Hopfen in Konzentrationen bis zu 50 mg/100g;

Toxizitt: mutagen im Amestest; im Tierversuch nicht mutagen, zum Teil wird eine anticancerogene Wirkung beschrieben

Bedeutung der Pflanzenphenole:

a) enzymatische Brunung/Polyphenoloxidationkatalysiert durch Polyphenoloxidasen:

vor der Reaktion muss die Zellstruktur zerstrt werden,damit die Kompartimentierung von Enzym, Substrat und Sauerstoff aufgelst wird;die entstehenden Polymere (Phlobaphene) sind rot-braun und wasserunlslich

Nach einem hnlichen Prinzip erfolgt die Melaninbildung in tierischen Zellen

Vorkommen der enzymatischen Brunung in Lebensmitteln:

Tee, Kaffee, Kakao, Tabak (erwnscht)

Braunfrbung bei der Verarbeitung von pfeln, Bananen, Meerettich, Kartoffeln, hellen Fruchtsften; brauner Bruch in Wein (unerwnscht)Nebenreaktion der enzymatischen Brunung: Reaktion der Chinone mit ProteinenInhibition der enzymatischen Brunung:

bergieen mit Wasser Erniedrigung des pH-WertesBlanchieren oder PasteurisierungKomplexierung von Cu2+ (z.B. Citronensure)Zusatz von Reduktionsmittel (Ascorbinsure)Zusatz von Sulfit

c) antioxidative WirkungSchutz der Lebensmittel vor oxidativem VerderbNach Verzehr: Schutz vor reaktiven oxydierenden Spezies in vivo, z.B. Schutz vorLDL-Oxidation (cardioprotektiv) oder DNA Oxidation (anticancerogen?)

b) proteinfllende Wirkunghochmolekulare Gerbstoff-Proteinkomplexe

d) gesundheitsfrdernde Wirkung

postulierte Wirkungen:-cardioprotektivmgliche Wirkmechanismen: antioxidativer Wirkung auf LDL Oxidation; eventuell auchgerinnungshemmende Wirkung oder Verbesserung der Endothelfunktion

-anticancerogen und chemopreventivmgliche Wirkmechanismen: antioxidative Aktivitt,

Inhibition der Angiogenese

Bindung und Inhibition der Dihydrofolatreduktase

antiinflammatorisch, antimikrobiell, immunstimulierend; nur teilweise auf die antioxidativen Eigenschaften zurckfhrbar.

Durchschnittliche Aufnahme: ca 20 mg/dAber: Absorption und Metabolisierung von Phenolen ist noch nicht vollstndig aufgeklrt

e) gesundheitsabtrgliche WirkungIn Tierversuchen einzelne unerwnschte Effekte von pharmakologischen Mengen beobachtet (Unfruchtbarkeit, Schilddrsenfunktion, Reduktion der Eisenresorption)

wegen ihrer gerbenden Wirkung verschlechtern Tannine die Nhrstoffaufnahme Wachstumsbeeintrchtigung

mgliche genotoxische Wirkung der Phenolether Estragol und Methyleugenol

f) adstringierender Geschmack= zusammenziehender oder trocknender Eindruck im Mund; vor allem durch Tannine (MW 500 3000) und kondensierte Proanthocyanidine;wird vermutlich durch Wechselwirkungen mit basischen prolinreichen Speichelproteinen hervorgerufen

Schwefelhaltige Inhaltsstoffe I: Zwiebel und Knoblauch

Sulfoxid-Aminosuren kommen als Aromaprecursor in den Frchten von Allium-Arten vorBeispiel Zwiebel: (1-Propenyl)-cystein-sulfoxid

Bei Zerstrung der Gewebestruktur: enzymatische Spaltung durch die Alliinase

Nomenklatur schwefelhaltiger Suren:

In der Zwiebel: Abbau der Sulfensure zu Thiosulfinsureesterund weiter zum Sulfonsurethioester, der charakteristisch fr das Aroma von rohen Zwiebeln ist

Disproportionierung zum Thiopropa