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Sekundäre Pflanzenstoffe

Vielfalt für die Gesundheit nutzen

25.06.2014
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Von Ulrike Becker / Erst seit gut 20 Jahren nehmen Forscher die sekundären Pflanzenstoffe genauer unter die Lupe. Über ihre Wirkmechanismen und Bioverfügbarkeit herrscht noch viel Unklar­heit. Sicher aber ist: Diese bioaktiven Substanzen senken das Risiko für viele Erkrankungen. Der Verzehr vielfältiger pflanzlicher Lebensmittel schützt die Gesundheit am besten. Hochdosierte Präparate mit isolierten Pflanzen­stoffen können dagegen eher schaden.

In den Pflanzen liegen die sekundären Pflanzenstoffe nur in geringen Konzentrationen vor. Doch reichen die winzigen Mengen für wichtige Funktionen: So fungieren sie als Abwehrgifte gegen Fraßfeinde, bilden Farb-Pigmente mit Signalwirkung, locken Insekten an, schützen die Pflanze vor UV-Strahlung oder regulieren das Wachstum.

Weltweit existieren schätzungsweise 250 000 verschiedene höhere Pflanzen und vermutlich mindestens ebenso viele sekundäre Pflanzenstoffe. Bisher konnten Wissenschaftler nur circa 80 000 verschiedene Substanzen identifizieren, etwa 5000 bis 10 000 davon kommen in der menschlichen Ernährung vor. Um diese enorme Vielfalt zu systematisieren, fassen die Forscher sie nach ihren chemischen Eigenschaften in Gruppen zusammen. Am besten untersucht sind die Carotinoide, Phytosterine, Glucosinolate, Polyphenole (Phenolsäuren, Flavonoide) und Phytoestrogene. Forschungsbedarf gibt es noch bei den Saponinen, Monoterpenen und Sulfiden. Sekundäre Pflanzenstoffe stecken in allen pflanzlichen Lebensmitteln, also nicht nur in Obst und Gemüse, sondern auch in Hülsenfrüchten, Nüssen, Getreide, Kräutern und Kartoffeln. Besonders hohe Konzentrationen finden sich in Wildpflanzen.

Im Durchschnitt nimmt ein Deutscher rund 1,5 Gramm sekundäre Pflanzenstoffe am Tag auf, bei Vegetariern oder Veganern fällt die Menge deutlich höher aus. In einzelnen Pflanzenfamilien liegt ein charakteristisches Spektrum an Substanzen vor, so zum Beispiel in Kohlgewächsen die Schwefelverbindungen (Glucosinolate). Insgesamt enthält aber jedes einzelne Lebensmittel hunderte verschiedene Stoffe. So haben Wissenschaftler in Zwiebeln etwa 70 bis 100 unterschiedliche Verbindungen analysiert, in Äpfeln 200 bis 300 und in Tomaten 300 bis 350. Diese Zahlen lassen erahnen, wie komplex die Erforschung der Wirkungen der Einzelsubstanzen ist.

Stark im Krebsschutz

Eine bedeutende Rolle spielen sekundäre Pflanzenstoffe in der Vorbeugung bestimmter Krebserkrankungen. Vor allem die zu den Polyphenolen zählenden Flavonoide und die Glucosinolate haben Forscher gründlich unter die Lupe genommen. Flavonoide sind mit etwa 6500 unterschiedlichen Stoffen im Pflanzenreich am weitesten verbreitet. Die Untergruppe der Flavanone findet sich beispielsweise in Zitrusfrüchten, Flavone in Kräutern, Katechine in Tee und Äpfeln und Anthozyane in Beeren sowie roten Trauben. Auch die Chlorogensäure in Kaffee, Tee oder Cola zählt dazu.

Flavonoide greifen in verschiedene Stufen der Krebsentstehung ein und verhindern so die Anhäufung von Zellschäden und das unkontrollierte Zellwachstum. Gleichzeitig besitzen Flavonoide gute antioxidative Eigenschaften, hemmen die Bildung krebserregender Substanzen, beeinflussen Entzündungsprozesse sowie den Hormonhaushalt. Die meisten Erkenntnisse stammen bislang aus Tierversuchen. Doch auch Studien mit flavonoidreichen Lebensmitteln beim Menschen weisen auf eine krebsschützende Wirkung hin: Insbesondere grüner Tee, Zwiebeln, Äpfel und Sojaprodukte zeigten in Studien protektive Effekte. Wer viel grünen Tee trinkt, reduziert damit sein Risiko, an Lungen-, Darm- oder Prostatakrebs zu erkranken. Bereits die moderat erhöhte Zufuhr spezifischer Flavonoide über Lebensmittel wie schwarzer Tee, Soja, Kakao oder Beerenobst verringerte in Untersuchungen das Risiko für Brust- und Dickdarmkrebs sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Inwieweit die schützenden Effekte zum Tragen kommen, hängt aber außerdem von weiteren Faktoren des Lebensstils ab wie Rauchen, Bewegung oder Körpergewicht.

Kohlgemüse kann ebenfalls mit krebsschützenden Substanzen aufwarten. Der regelmäßige Verzehr verringert epidemiologischen Studien zufolge offenbar die Rate von Lungen- sowie Magenkrebs. Hier erwiesen sich die Glucosinolate als besonders wirksam. Bisher konnten die Forscher ungefähr 100 verschiedene Verbindungen dieser Gruppe nachweisesen. Neben Brokkoli, Blumenkohl, Weiß- und Rotkohl oder Kohlrabi finden sich besonders gut verfügbare Glucosinolate in Kresse, Senf und Meerrettich sowie überraschenderweise in Papaya.

Gesund fürs Herz

Die überzeugendsten Daten für die präventive Wirkung der sekundären Pflanzenstoffe liegen hinsichtlich Herz-Kreislauf-Erkrankungen vor. Die aktiven Biostoffe verhindern unerwünschte Ablagerungen in den Gefäßen, senken den Cholesterolspiegel und den Blutdruck. Wer jeden Tag fünf Portionen Gemüse und Obst isst, senkt damit sein Risiko, an Schlaganfall oder kardiovaskulären Erkrankungen zu sterben, um 20 Prozent. Bei denjenigen, die täglich mehr als die empfohlenen Mengen von 400 Gramm Gemüse und 250 Gramm Obst verzehren, fallen die günstigen Effekte noch deutlicher aus. Als einen Wirkmechanismus der Flavonoide haben Wissenschaftler die Anregung eines Leberenzyms identifiziert, das die Oxidation von LDL-Cholesterol verhindert. Damit wird ein entscheidender Prozess für die Entstehung der Arteriosklerose gehemmt. Doch nicht bei allen Menschen wirken Flavonoide gleich effektiv, denn offenbar gibt es genetisch bedingte Unterschiede, wie der Körper auf die gesundheitsfördernden Effekte dieser Substanzen reagiert.

Gut erforscht ist Quercetin, das zu den Flavonoiden zählt. Es kommt in Zwiebelgewächsen in besonders hohen Konzentrationen vor. Schon nach dem Genuss einer Portion Zwiebelsuppe lässt sich eine Hemmung der Blutplättchenaggregation nachweisen. Für Flavonoide aus der Gruppe der Flavanole – und zwar für Kakao-Flavanole – wurde von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit EFSA sogar ein Health Claim zugelassen. Das bedeutet, die Hersteller von Produkten mit einer definierten Konzentration an diesen Flavanolen dürfen damit werben, dass ihr Lebensmittel dabei hilft, die Elastizität der Blutgefäße und damit einen konstanten Blutfluss aufrecht zu erhalten.

Nutzen in Wechseljahren

In asiatischen Ländern treten estrogenabhängige Krebsarten und Beschwerden in den Wechseljahren sehr viel seltener auf als hierzulande. Traditionell nehmen Asiaten über eine sojareiche Ernährung sehr viel mehr Phytoestrogene wie Isoflavone auf als die westliche Bevölkerung. Seit die Hormonersatztherapie in den Wechseljahren in die Kritik geraten ist, gelten isolierte Phytoestrogene als vielversprechend gegen Wechseljahresbeschwerden. Zwar gibt es Hinweise, dass phytoestrogenreiche Lebensmittel Hitzewallungen vermindern; eine aktuelle Placebo-kontrollierte Interventionsstudie mit isolierten Isoflavonen kommt jedoch zum gegenteiligen Ergebnis. Allgemein gültige Aussagen bleiben damit schwierig. Offenbar beeinflussen ethnische Unterschiede in der Genetik die Verstoffwechselung der sekundären Pflanzenstoffe. Während sich in asiatischen Ländern eine risikovermindernde Wirkung durch die erhöhte Zufuhr von Sojaisoflavonen bezüglich Brust- und Prostatakrebs belegen lässt, gilt dies nicht für westliche Länder. Außerdem spielt dabei die unterschiedliche Bakterien­besiedelung des Darms eine Rolle. Diese wird wiederum sowohl genetisch als auch durch die Ernährung beeinflusst. So müssen beispielsweise Darmbakte­rien das Isoflavon Daidzein erst in das stärker Estrogen-wirksame Equol umwandeln.

Die Pharma- und Lebens­mittel­indus­trie nutzt das positive Image der sekundären Pflanzenstoffe und hat zahlreiche Produkte mit isolierten Substanzen auf den Markt gebracht: Grüntee- und Traubenkernextrakte, Rotweinauszüge und Rotkleepräparate sind nur einige Beispiele. Bis jetzt gibt es aber keinen überzeugenden Beleg dafür, dass isolierte Pflanzenstoffe einen Nutzen für die Gesundheit bringen. Im Gegenteil: Die Einnahme isolierter sekundärer Pflanzenstoffe kann den krebssenkenden Effekt von Gemüse und Obst sogar aufheben. So beobachteten Wissenschaftler, dass hoch dosierte Supplemente mit sekundären Pflanzenstoffen den Schutzeffekt von gleichzeitig verzehrtem Gemüse und Obst hinsichtlich Lungenkrebs abschwächten.

Im Gegensatz zu Arzneimitteln schreibt keine gesetzliche Regelung die Zusammensetzung von Pflanzenextrakten vor, die als Lebens- oder Nahrungsergänzungsmittel angeboten werden. Daher überschreiten manche Produkte mit der empfohlenen Tagesdosis den TDI-Wert (TDI = tolerable daily intake), das heißt, die als unbedenklich geltende Menge. Auch die Wechselwirkungen mit Arzneimitteln sind noch unzureichend erforscht. Erwiesen ist zum Beispiel, dass Bioflavonoide aus Grapefruitsaft das Cytochrom P450-System hemmen, das für den Abbau vieler Arzneistoffe unverzichtbar ist. Und ein Grünteeextrakt kann die Wirksamkeit einer Chemotherapie aufheben.

Karotten statt Kapseln

Hinlänglich bekannt sind die ungünstigen Effekte von Präparaten mit isoliertem Beta-Carotin bei Rauchern. Ganz anders fällt das Ergebnis aus, wenn reichlich Beta-Carotin über Lebensmittel wie Karotten aufgenommen wird: Zahlreiche Beobachtungen weisen darauf hin, dass die Carotinoidzufuhr über Lebensmittel mit einem verminderten Risiko für Krebskrankheiten und Gefäßveränderungen einhergeht. Prospektive Kohortenstudien, bei denen ausgewählte Bevölkerungsgruppen über einen längeren Zeitraum beobachtet werden, zeigten bei einer carotinoidreichen Ernährung ein signifikant verringertes Risiko für Lungenkrebs. Bezüglich der Inhaltsstoffe und deren Wirkung besteht jedoch noch viel Forschungsbedarf. Erst in den letzten Jahren entdeckten Wissenschaftler in Tierversuchen, dass Falcarinol aus Karotten stärker mit dem vorbeugenden Effekt des Gemüses bei Dickdarmkrebs zusammenhängt als Beta-Carotin.

Ein weiteres Negativbeispiel für Supplemente sind Produkte mit Phytosterinzusatz wie spezielle Margarine. Positiv wirken sie bei Menschen mit einem hohen Cholesterolspiegel. Allerdings deuten Studien­ergebnisse daraufhin, dass sie den Gefäßen mög­licherweise auch schaden können. Inhaltsstoffe in Lebensmitteln, die arzneistoffähnliche Wirkungen entfalten, sind daher bedenklich. Denn sie werden von Gesunden und Kranken, Kindern und Senioren gleichermaßen konsumiert. Zwar muss ein Warnhinweis auf dem Produkt stehen: »speziell für Menschen mit einem überhöhten Cholesterinspiegel«. Doch Befragungen ergeben: Viele Verbraucher sind mit solchen Informationen überfordert.

Die bunte Mischung macht’s

Der Garant für möglichst viele sekundäre Pflanzenstoffe ist ein abwechslungsreicher Speiseplan mit Vollkornprodukten, Hülsenfrüchten, Kräutern und Nüssen sowie der ganzen Vielfalt an Obst und Gemüse – am besten ausgereift und entsprechend der Saison geerntet. Das erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass alle Pflanzenstoffe optimal gebildet sind. So enthält im August geernteter Kopfsalat drei- bis fünfmal so viel Flavonoide wie im April geerntete Salatköpfe. Außerdem wiesen Wissenschaftler in mehreren Studien nach, dass Tomaten, Mais, Erdbeeren und Brombeeren vom Biobauern mehr Phenole beziehungsweise Flavonoide enthielten als konventionell erzeugte Ware.

sekundärer Pflanzenstoff enthalten in (Beispiele) Gesundheitsrelevante Effekte beim Menschen
Flavonoide Äpfeln, Birnen, Trauben, Kirschen, Pflaumen, Beerenobst, Zwiebeln, Grünkohl, Auberginen, Soja, schwarzem und grünem Tee antibiotisch, antioxidativ, antithrombotisch senken das Risiko für bestimmte Krebserkrankungen und für Herz-Kreislauf-Krankheiten senken den Blutdruck beeinflussen das Immunsystem hemmen Entzündungen verbessern kognitive Fähigkeiten
Carotinoide Karotten, Tomaten, Paprika, grünem Gemüse, Grapefruit, Aprikosen, Melonen, Kürbis antioxidativ senken das Risiko für bestimmte Krebserkrankungen, für Herz-Kreislauf-Krankheiten und für altersbedingte Augenerkrankungen beeinflussen das Immunsystem hemmen Entzündungen
Phytoestrogene Getreide und Hülsenfrüchten, Leinsamen antioxidativ senken das Risiko für bestimmte Krebserkrankungen beeinflussen das Immunsystem wirken protektiv auf den Knochenstoffwechsel
Glucosinolate allen Kohlarten, Rettich, Radieschen, Kresse, Senf antibiotisch, antioxidativ senken das Risiko für bestimmte Krebserkrankungen beeinflussen das Immunsystem
Sulfide Zwiebeln, Lauch, Knoblauch, Schnittlauch antibiotisch, antioxidativ, antithrombotisch senken das Risiko für bestimmte Krebserkrankungen senken den Blutdruck senken Cholesterol
Monoterpene Minze, Zitronen, Kümmel senken Cholesterol senken das Krebsrisiko im Tierversuch
Saponine Hülsenfrüchten, Soja, Spargel, Hafer, Lakritze antibiotisch (antifungal) senken das Risiko für bestimme Krebserkrankungen im Tierversuch

Quelle: DGE-Info 1/2010, Auszug

 

Ein großer Teil der sekundären Pflanzenstoffe sitzt in den Schalen oder äußeren Schichten von Birnen, Äpfeln und Co.: ein überzeugender Grund, die Schale möglichst mit zu verzehren. Auch bei Getreide sitzen die sekundären Pflanzenstoffe direkt unter der Schale, daher sind Vollkornprodukte die gesündere Wahl. Bei Säften empfiehlt es sich, naturtrübe statt klare Säfte zu trinken: In naturtrübem Apfelsaft ließ sich die doppelte Menge an Polyphenolen nachweisen wie in geklärtem Saft.

Bei einigen sekundären Pflanzenstoffen steigt die Bioverfügbarkeit durch Erhitzen der Lebensmittel, zum Beispiel bei Lycopin aus Tomaten oder Beta-Carotin aus Karotten. Etliche Substanzen werden jedoch durch Hitze, Sauerstoff und Licht zerstört. Es lohnt daher, eine ordentliche Portion roh zu genießen. Viele Gemüse schmecken überraschend lecker, wenn sie einfach nur klein geraspelt oder geschnitten in den Salat wandern, zum Beispiel Spinat, Lauch oder Weißkraut.

Nicht zu intensiv waschen

Um wasserlösliche Stoffe wie Glucosinolate oder Saponine nicht auszuwaschen, sollte Gemüse und Obst nicht lange gewässert werden – besser als Ganzes waschen und erst anschließend zerkleinern. Der Verlust lässt sich begrenzen, wenn mit möglichst wenig Wasser gekocht und das Kochwasser – außer bei Kartoffeln – für Soßen oder Suppen weiterverwendet wird. Einige Pflanzenstoffe sind flüchtig, wie die Sulfide aus Knoblauch oder die Mono­terpene aus Kräutern. Werden Kräuter oder Knoblauch erst kurz vor dem Verzehr zerkleinert und direkt verarbeitet, bleibt am meisten erhalten.

Je größer die Vielfalt an Gemüse und anderen pflanzlichen Lebensmitteln in der täglichen Ernährung, umso stärker ist die präventive Wirkung der sekundären Pflanzenstoffe. Auch das ist wissenschaftlich nachgewiesen. /