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Antioxidanzien

Natürliche Radikalfänger

25.02.2014
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Von Ulrike Becker / Ewig jung und gesund bleiben – dieser Wunschtraum der Menschen schien mit den Antioxidanzien näher zu rücken. Als hochdosierte Nahrungsergänzungsmittel sollten sie Zellschäden vermeiden und Alterungsprozesse aufhalten. Doch neue Studien zeigen: Das Gegenteil ist der Fall, denn die Einnahme von Supplementen steigert sogar das Risiko für Krebs oder Herz­infarkt. Wer dagegen viel Obst und Gemüse isst, schützt sich damit tatsächlich vor vielen Erkrankungen.

Die meisten höheren Lebewesen gewinnen ihre Energie aus der Nahrung, das heißt unter aeroben Bedingungen – also mithilfe von Sauerstoff. Als unerwünschte Nebenprodukte entstehen dabei jedoch reaktive Sauerstoffspezies – auf englisch reactive oxygen species, abgekürzt ROS. Sie sind besonders reaktionsfreudig und können zelluläre Strukturen schädigen. Die Zellschäden häufen sich im Laufe eines Lebens an und sind vermutlich an der Entstehung bestimmter Erkrankungen sowie an der Alterung beteiligt.

Als Zellschutz

Gegenspieler der schädlichen Sauerstoffradikale im Körper sind die Antioxidanzien. Oft werden diese auch Radikalfänger genannt, da sie die freien Sauerstoffradikale abfangen. Antioxidativ wirken ganz unterschiedliche Substanzen und Katalysatoren. Zum einen sind dies spezielle Enzyme wie die Glutathionperoxidase oder die Superoxid-Dismutase. Hier besteht das aktive Zentrum aus Selen. Daher zählt das Spurenelement auch zu den Antioxi­danzien. Zum anderen sind Substanzen wie Beta-Carotin (Vorstufe des Vitamin A) und die Vitamine C und E in der Lage, die ROS auszuschalten. Unter den sekundären Pflanzenstoffen gelten verschiedene Stoffgruppen als antioxidativ, darunter Flavonoide, Protease-Inhibitoren, Phytoestrogene und Sulfide.

Da Antioxidanzien Zellschäden oder Strukturveränderungen verhindern, die langfristig zu Erkrankungen führen würden, müsste ihre Aufnahme also die Gesundheit stärken und vor Krankheiten bewahren. Was liegt da näher, als zur Vorbeugung möglichst viele antioxidative Wirkstoffe zuzuführen? Das klingt plausibel. Die Hypothese hat sich aber in der Realität zumindest für hochdosierte Antioxidanzien nicht bestätigt.

Gut versorgt

Erhebungen zum Ernährungsverhalten haben wiederholt gezeigt, dass die Deutschen in aller Regel gut mit Vitaminen und anderen Antioxidanzien versorgt sind. Mangelerscheinungen treten praktisch nur bei bestimmten Erkrankungen oder im hohen Alter auf. Der im Jahr 2012 von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung veröffentlichte Ernährungsbericht dokumentiert: Gerade die Aufnahme der antioxida­tiven Vitamine A (Beta-Carotin), C und E ist mehr als ausreichend. Dennoch hält sich bei vielen, gerade gesundheitsbewussten Menschen der Irrglaube, nicht gut mit allen lebenswichtigen Nahrungsinhaltsstoffen versorgt zu sein. Das ist auch geschickter Werbung geschuldet, die insbesondere die Bedeutung antioxidativer Vitamine in den Fokus stellt.

Das Marketing ist durchaus erfolgreich: Fast 30 Prozent der Bundesbürger nehmen regelmäßig Vitaminpillen und andere Supplemente ein und geben dafür schätzungsweise eine Mil­liarde Euro aus. Frauen greifen dabei wesentlich häufiger zu Nahrungs­ergänzungsmitteln als Männer. Die Hersteller bieten vor allem die Vitamine A (Beta-Carotin), C und E – oft gepaart als sogenannter ACE-Komplex – sowie das Spurenelement Selen an.

Mittlerweile sind auch Produkte mit konzentrierten sekundären Pflanzenstoffen erhältlich, zum Beispiel Resveratrol- und OPC-Kapseln (OPC= oligomere Proanthocyanidine), die wegen ihrer hohen antioxidativen Kapazität angepriesen werden. Da Nahrungsergänzungsmittel frei verkäuflich sind, werden sie außer in Apotheken in noch größerem Umfang in Drogerien, Discountern oder im Internet gekauft. In den Regalen von Supermärkten stehen zudem unzählige angereicherte Lebensmittel – angefangen von ACE-Fruchtsaftgetränken über vitaminisierte Frühstückscerealien bis hin zu Bonbons mit Vitaminzusatz.

Hochdosiert schädlich

In letzter Zeit mehren sich die Hinweise, dass hochdosierte Nahrungsergänzungen mit Antioxidanzien nutzlos oder sogar schädlich sind. Schon länger bekannt ist die finnische Studie aus dem Jahr 1994, die zeigte, dass bei Rauchern das Lungenkrebsrisiko durch die Einnahme von Beta-Carotin anstieg. Eine aktuelle Analyse gut kontrollierter Studien mit größeren Bevölkerungsgruppen ergab ebenfalls keinen posi­tiven Einfluss durch die Einnahme von antioxiativen Supplementen auf die Krebshäufigkeit. Im Gegenteil: Einige Untersuchungen zeigten vielmehr negative Effekte.

So wurde eine Studie mit einer Selen-Supplementierung zur Vorbeugung von Prostata-Krebs abgebrochen, weil die Krebszahlen ebenso anstiegen wie die Diabetesfälle. Ähnlich waren die Befunde bezüglich der Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen durch hochdosierte Antioxidanzien. Zwar wird Arteriosklerose größtenteils auf eine oxidative Schädigung der Gefäßwände zurückgeführt. Dennoch zeigten sich bei verschiedenen Studien mit insgesamt 300 000 Teilnehmern keine Vorteile durch Supplementierung mit Antioxidanzien. Eine hohe Vitamin-E-Aufnahme führte sogar zu negativen Ergebnissen hinsichtlich kardiovasku­lärer Erkrankungen. Das Risiko für Diabetes konnte durch die Einnahme ebenso wenig reduziert werden, teilweise stieg es sogar an.

Natürliche Antioxidanzien

Vitamin-C-reiche Früchte wie schwarze Johannisbeeren, Sanddorn, Acerola, Kiwi und Zitrusfrüchte oder daraus gewonnener Saft bieten besonderen antioxidaten Schutz. Zu den Vitamin-C-reichen Gemüsen zählen Paprika, Brokkoli und andere Kohlsorten. Reichlich Beta-Carotin, die Vorstufe von Vitamin A, ist enthalten in gelb-orangen oder roten Gemüse- und Obstsorten, beispielsweise in Möhren, Tomaten, Aprikosen oder Pfirsichen. Vitamin E liefern native Pflanzenöle, Nüsse, Samen und Avocados. Viele Flavonoide stecken in Zwiebeln, Brokkoli und anderen Kohlgemüsen, Zitrusfrüchten, Kräutern, roten und blauen Beeren oder grünem Tee. Zwiebeln und Knoblauch haben reichlich Sulfide zu bieten. Phytoestrogene finden sich in Sojaprodukten oder Leinsamen, Protease-Inhibitoren in allen Hülsenfrüchten, Getreide, Nüssen und Kartoffeln.

Wissenschaftler warnen vor allem ältere Menschen davor, ohne Wissen des Arztes Supplemente einzunehmen. Im Rahmen der KORA-Age-Studie befragten Forscher mehr als 1000 über 65-Jährige. Ein Ergebnis: Rund 54 Prozent der Frauen und 34 Prozent der Männer nahm eine extra Portion Nährstoffe ein. Oft handelte es sich um Kombinationen aus Vitaminen und Mineralstoffen. Insbesondere die Aufnahme von Magnesium und Vitamin E überschritt häufig die empfohlenen Tageshöchstmengen. Unter anderem weisen die Wissenschaftler darauf hin, dass eine zu hohe Vitamin E-Dosierung beispielsweise die Aufnahme der Vitamine A und K hemmt.

Wirksamer Schutz

Anders als isolierte Substanzen weisen Antioxidanzien in Lebensmitteln eindrucksvolle Erfolge vor. Zahlreiche Studien belegen, dass das Erkrankungs­risiko bei hohem Gemüse- und Obstkonsum teilweise erheblich sinkt. Die Daten stammen unter anderem aus der noch laufenden EPIC-Studie (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition), die mehr als eine halbe Million Menschen aus zehn europäischen Ländern berücksichtigt. Geringere Raten zeigten sich zum Beispiel bei Krebserkrankungen von Lunge, Blase, Dickdarm, Speiseröhre, Leber, im Kopf- und Nackenbereich sowie der Brust. Als besonders krebsvorbeugende Lebensmittel beziehungsweise -inhaltsstoffe haben sich Soja, Ballaststoffe, Kohl- und Wurzelgemüse, Äpfel und Birnen erwiesen. Wissenschaftler errechneten, dass die präventiv wirksame Menge an Antioxidanzien aus einem gemüse- und obstbetonten Speiseplan deutlich unter der über Supplemente zugeführten Menge liegt. Anhand zahlreicher epidemiologischer Daten haben Forscher ermittelt, dass ein täglicher Verzehr von 250 Gramm Obst und 400 Gramm Gemüse vor Erkrankungen schützt. Aufgeteilt auf die verschiedenen Mahlzeiten ergibt das rund fünf Portionen am Tag. Die bekannte 5-am-Tag-Kampagne wird von zahlreichen Organisationen und Wissenschaftlern unterstützt, um die vorbeugende Wirkung von Gemüse und Obst in der Bevölkerung zu verankern.

ORAC-Wert – was ist das?

Die Abkürzung ORAC steht für Oxygen Radical Absorbance Capacity. Der Wert bezieht sich auf die Fähigkeit eines Lebensmittels, Sauerstoffradikale unschädlich zu machen.

Vor allem im Internet werben Hersteller von Nahrungsergänzungsmitteln mit der gesundheitlichen Bedeutung des ORAC-Wertes.

Zur Festlegung des ORAC-Wertes gibt es verschiedene Verfahren: Diese basieren jedoch alle auf der Reaktion einer definierten Menge an freien Radikalen mit einer Lebensmittelprobe. Inwiefern der im Labor ermittelte ORAC-Wert und die Wirkung im Körper tatsächlich zusammenhängen, ist allerdings nicht ausreichend belegt. Außerdem schwanken die Mess­ergebnisse verschiedener Labors relativ stark.

Aufgrund seiner geringen Aussagekraft ist daher die Angabe des Wertes als Werbung für Nahrungsergänzungsmittel wenig sinnvoll.

Auch in Bezug auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben die Studien eindeutig präventive Wirkungen eines hohen Gemüse- und Obstkonsums belegt. Eine schwedische Studie hat 32 000 anfangs gesunde Frauen zehn Jahre lang begleitet und jährlich deren Essgewohnheiten erfasst. Anhand der verzehrten Lebensmittel und Getränke errechneten die Wissenschaftler die antioxidative Kapazität der Nahrung, ORAC genannt (siehe Kasten). Bei den Frauen, deren Essen die höchste antioxidative Kapazität ergab, lag das Risiko für Herzinfarkt um 20 Prozent niedriger als bei Frauen mit der geringsten Antioxidanzien-Menge. Als Quellen für die Antioxidanzien machten die Forscher zu 44 Prozent Gemüse und Obst, zu 18 Prozent Vollkornprodukte, aber auch zu 14 Prozent Kaffee und 4 Prozent Schokolade ausfindig. Auch die Wissenschaftler dieser Studie vermuten, dass die unzähligen Inhaltsstoffe in der Nahrung eine andere Wirkung entfalten als einzelne, isolierte Antioxidanzien. Allerdings lässt sich daraus nicht der Schluss ziehen, dass nur die Antioxidanzien in den Lebensmitteln für die präventive Wirkung verantwortlich sind. Vielmehr gehen die Experten von einem komplexen Zusammenspiel und sich verstärkenden Wirkungen aller Pflanzeninhaltsstoffe aus. Die Wissenschaftler betonen zudem, dass sich die günstigen Effekte im Allgemeinen weiter verfestigen, je mehr und je vielfältiger der Verzehr an pflanzlichen Lebensmitteln ist.

Nicht nur schädlich

Mittlerweile führen neue Erkenntnisse dazu, dass Wissenschaftler die ROS anders einschätzen. Während sie die ROS bislang nur negativ bewerteten, führen neuere Studien zu der Einschätzung, dass den ROS möglicherweise eine wichtige Funktion im Stoffwechsel zukommt. Sie werden beispielsweise gezielt von weißen Blutzellen zur Abwehr von Bakterien gebildet. Auch bei dem programmierten Zelltod und Entzündungsprozessen scheinen die Sauerstoffverbindungen eine regulative Rolle zu spielen. Sie fungieren offenbar als wichtige Signalmoleküle, um zelluläre Reparaturmechanismen zu aktivieren. Darüber hinaus sind sie an der Regula­tion des Zellwachstums beteiligt. Möglicherweise greifen sie hemmend in die unkontrollierte Zellteilung eines Tumors ein. In der Krebsbehandlung schädigen die Sauerstoffradikale sowohl bei der Strahlen- als auch der Chemotherapie die Krebszellen und verhindern das Tumorwachstum. Würden die Radikale dann mit hochdosierten Antioxidanzien ausgeschaltet, wäre die Krebstherapie möglicherweise weniger effektiv. Experten warnen daher Krebspatienten vor einer unkontrollierten Einnahme von Supplementen.

ROS verursachen Zellschäden

Chemisch betrachtet sind ROS instabile Sauerstoffverbindungen mit mindestens einem ungepaarten Elektron. Das macht sie sehr reaktionsfreudig, denn sie versuchen, durch Reaktionspartner wieder einen stabileren Zustand zu erreichen. Wenn sich viele ROS im Körper anhäufen, sprechen Experten von oxidativem Stress. Zu den ROS zählen zum Beispiel freie Radikale wie das Hyperoxid-Anion O2·-, auch Superoxid-Radikal genannt, aber auch Wasserstoffperoxid H2O2 oder das Hydroxyl-Radikal HO·. Diese Verbindungen können beispielsweise die Lipide in der Zellmembran schädigen. Oxidativ veränderte LDL-Moleküle begünstigen zusammen mit Abwehrzellen Ablagerungen in den Gefäßen und tragen zur Entstehung von Gefäßerkrankungen wie Arteriosklerose bei. Ebenso sollen sie das Risiko für verschiedene Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen steigern. ROS können auch die Erbsubstanz schädigen, indem sie mit den Nukleinsäuren reagieren, Brüche im DNA-Strang oder Mutationen hervorrufen. Sie sollen daher auch an der Krebsentstehung beteiligt sein. Die sich anhäufenden zellulären Schäden beeinträchtigen wahrscheinlich langfristig die Funktion von Geweben und Organen. Sie werden daher als ein wichtiger Grund für Alterungsprozesse diskutiert.

Natürliche Quellen besser

Wer also dem Altern ein Schnippchen schlagen oder Krebs sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen vorbeugen möchte, profitiert nicht von der Einnahme isolierter Antioxidanzien. Anders dagegen wirkt sich ein Speiseplan mit reichlich Möhren, Brokkoli, Äpfeln und Co. aus. Ganz wesentlich ist dabei, dass pflanzliche Lebensmittel stets weitere vorteilhafte Begleitstoffe wie Ballaststoffe und sekundäre Pflanzenstoffe liefern. Es lohnt sich daher, Kunden oder Patienten in der Apotheke von einer ausgewogenen und pflanzenbetonten Ernährung zu überzeugen. Isolierte Nahrungsergänzungsmittel sollten PTA oder Apotheker nur im begründeten Einzelfall empfehlen, beispielsweise hochbetagten Senioren. Diese essen häufig wegen des nachlassenden Appetits und Kauproblemen zu wenig und zu einseitig. Alle anderen sollten sich jeden Tag lieber zwei Stück frisches Obst, eventuell ein Glas Fruchtsaft und drei Portionen Salat oder Gemüse schmecken lassen. /

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