Universität Hamburg
Fachbereich Ernährungs- und Haushaltswissenschaft

Die antikanzerogene Wirkung
von sekundären Pflanzenstoffen

Hausarbeit zum 1. Staatsexamen
vorgelegt von
Bianca Schröder

Abgabetag: 11.07.2007

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung . .4
Abkürzungen . .5
2. Sekundäre Pflanzenstoffe . .6
2.1 Gesundheitsschädigende Wirkungen .. . . .8
2.2 Gesundheitsfördernde Wirkungen . .9
3. Mechanismen der Kanzerogenese und Antikanzerogenese .11
3.1 Ernährung und Krebs . .11
3.2 Kanzerogene Faktoren der Ernährung . .12
3.3 Phasen der Krebsentstehung . .14
3.3.1 Initiation . .15
3.3.2 Promotion und Progression . .16
3.4 Einfluss der Phase-I- und Phase-II-Enzyme . .17
3.5 Einfluss von Hormonwirkungen . .18
3.6 Weitere antikanzerogene Wirkmechanismen . .18
4. Carotinoide . .19
4.1 Vorkommen und Eigenschaften . .19
4.2 Antikanzerogene Wirkung . .21
5. Phytosterine ..23
5.1 Vorkommen und Eigenschaften . .23
5.2 Antikanzerogene Wirkung . .25
6. Saponine . .26
6.1 Vorkommen und Eigenschaften . .26
6.2 Antikanzerogene Wirkung . .28
7. Glucosinolate . .28
7.1 Vorkommen und Eigenschaften . .28
7.2 Antikanzerogene Wirkung . .30
7.2.1 Isothiozyanate und Thiozyanate . .30
7.2.2 Indole . .31
8. Polyphenole . .32
8.1 Vorkommen und Eigenschaften . .32
8.1.1 Phenolsäuren . .33
8.1.2 Flavonoide .. . .35

2

8.2 Antikanzerogene Wirkung . .37

8.2.1 Phenolsäuren . .37

8.2.2 Flavonoide .. . .39

9. Protease-Inhibitoren . .42

9.1 Vorkommen und Eigenschaften . .42

9.2 Antikanzerogene Wirkung . .42

10. Terpene . .45

10.1 Vorkommen und Eigenschaften . .45

10.2 Antikanzerogene Wirkung . .46

11. Phytoöstrogene . .48

11.1 Vorkommen und Eigenschaften . .48

11.2 Antikanzerogene Wirkung . .50

12. Sulfide . .53

12.1 Vorkommen und Eigenschaften . .53

12.2 Antikanzerogene Wirkung . .54

13. Phytinsäure . .56

13.1 Vorkommen und Eigenschaften . .56

13.2 Antikanzerogene Wirkung . .57

14. Schlussbetrachtung .. . .58

Tabellenverzeichnis . .63

Abbildungsverzeichnis . .63

Literaturverzeichnis . .64

3

1. Einleitung

In dieser Arbeit wird die antikanzerogene Wirkung von sekundären Pflanzenstoffen behandelt. Sekundäre Pflanzenstoffe stehen in der fachwissenschaftlichen Diskussion, das Risiko für ernährungsabhängige Krebserkrankungen zu senken und ziehen dadurch zunehmend auch öffentliches Interesse auf sich.

Zu Beginn erfolgt eine einleitende Darstellung, was sekundäre Pflanzenstoffe sind und welche gesundheitsfördernden und eventuell gesundheitsschädigenden Wirkungen sie allgemein ausüben. Im Folgenden soll gezeigt werden, auf welche Art die sekundären Pflanzenstoffe antikanzerogen wirksam sein können. Um diese Mechanismen erklären zu können, wird in Kapitel 3 die Entstehung von Krebs, die Kanzerogenese und Antikanzerogenese, be-schrieben. Im Hauptteil der Arbeit wird für die verschiedenen Gruppen der sekundären Pflanzenstoffe erläutert, in welchen Lebensmitteln die jeweiligen Substanzen enthalten sind, welche Eigenschaften sie haben und welchen Einfluss die Zubereitung und Verarbeitung der Lebensmittel auf die Konzentration der jeweiligen sekundären Pflanzenstoffe haben. Sofern Studiendaten verfügbar sind, wird die mögliche toxische Wirkung der Substanzen behandelt. Ebenso wird die Frage nach einer möglichen protektiven oder toxischen Wirkung einer Supplementierung isollierter sekundärer Pflanzenstoffe beantwortet. Im jeweils zweiten Teil der einzelnen Kapitel werden die Mechanismen der antikanzerogenen Wirkung erläutert. Die Fachartikel, auf die sich diese Ergebnisse beziehen, sind größtenteils Studien, die in englischer Sprache veröffentlicht wurden. Die Übersetzung der Texte erfolgte durch persönliche Englischkenntnisse und mit Hilfe des Langenscheidts Handwörterbuches Englisch [Langenscheid 2001].

Da sekundäre Pflanzenstoffe über vielfältige Mechanismen auf die Kanzerogenese einwirken und diese teilweise noch nicht ausreichend erforscht sind, lässt sich keine Aussage treffen, welche Gruppe am wirksamsten ist. Von der Reihenfolge, in der die Gruppen in dieser Arbeit behandelt werden, ist nicht auf deren Wirksamkeit zu schließen.

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In der Schlussbetrachtung werden eine Zusammenfassung der wichtigsten antikanzerogenen Wirkungen, der Toxizität, der Frage nach der Supplementierung und eine Beurteilung anhand der vorliegenden Ergebnisse gegeben.

Abkürzungen

bzw. = beziehungsweise
ebd. = ebenda (Bezug auf vorangegangene Literaturquelle)
d = (engl.) day: Tag
DNA = (engl.) deoxyribonucleic acid: Desoxyribonukleinsäure, Träger der genetischen Informationen
g = Gramm
HDL = high density lipoprotein
kg = Kilogramm
mg = Mil igramm
MKP5 = mitogenaktivierende-Protein-Kinase-Phosphatase-5
SHBG = Sex Hormon Binding Globulin
z.B. = zum Beispiel

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2. Sekundäre Pflanzenstoffe

Über die Nahrung nehmen wir nicht nur primäre Nährstoffe wie Kohlenhydrate, Proteine und Fette auf, sondern auch so genannte sekundäre Pflanzenstoffe. Diese sind nichtnutritive Inhaltsstoffe, sie werden also nicht zu den Nährstoffen gezählt.

Wichtig ist dabei die Abgrenzung zu den essentiellen Nährstoffen, welche für den Menschen lebensnotwendig sind und über die Nahrung zugeführt werden müssen, da sie vom Körper selbst nicht ausreichend synthetisiert werden können. Zu diesen essentiellen Nährstoffen gehören al e Vitamine außer Vitamin D, viele Mineralstoffe, acht Aminosäuren und die mehrfach ungesättigten Fettsäuren Linolsäure und

α

-Linolensäure.

Die primären Nährstoffe sind die Hauptbestandteile unserer Nahrung sowohl tierischer als auch pflanzlicher Herkunft. Sie sind am Energiestoffwechsel beteiligt und wirken als Nährstoffe z.B. beim Zellaufbau. Sekundäre Pflanzenstoffe sind, wie der Name bereits andeutet, ausschließlich in pflanzlichen Lebensmitteln enthalten. Sie kommen nur in geringen Mengen und in bestimmten Pflanzen vor. Dabei soll der Begriff ,,sekundär" keinesfalls den Anschein erwecken, dass diese Inhaltsstoffe zu vernachlässigen sind. Im Gegenteil, denn einige sekundäre Pflanzenstoffe können pharmakologische Wirkungen ausüben. In der Pharmazie werden daher einige von ihnen als Basis für Arzneimittel verwendet.

Die Bezeichnung ,,Sekundäre Pflanzenstoffe" geht auf den Pflanzenbiologen und Nobelpreisträger Albrecht Kossel zurück, der diese vor etwa 100 Jahren erstmals so benannt hat. In der englischsprachigen Literatur hat sich der Begriff ,,Phytochemicals" durchgesetzt. Die Bezeichnung ist ein Oberbegriff für eine Vielzahl chemisch unterschiedlicher Verbindungen, vermutlich gibt es ca. 60.000 bis 100.000 verschiedene Verbindungen. Genaue Aussagen können diesbezüglich noch nicht getroffen werden, da bisher nur etwa 5 % aller auf der Erde bekannten Pflanzen in Bezug auf das Vorhandensein sekundärer Pflanzenstoffe untersucht wurden.

Von den Pflanzen werden die sekundären Pflanzenstoffe als Duft-, Farb- und Geschmacksstoffe gebildet. Sie dienen ihnen als Lockstoffe zur eigenen Verbreitung und Fortpflanzung, aber auch als Abwehrstoffe gegen Schädlinge,

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