Alzheimerprävention mit den Kräften der Natur - Obsthof Zott ·...

Bioverfahrenstechnik/Lebensmitteltechnologie

Marie ShresthaMönchpfiffel – Nikolausrieth

21. Juni 2011

Alzheimerprävention mit den Kräften der Natur

Neuroprotektives Potenzial von Ribes nigrum L.:Ergebnisse des BrainHealthFood Projektes

(FP7-SME project number 222503)


• University of Eastern Finland – Reijo Karjalainen, Mikko Hiltunen, Saila Vepsäläinen, Riita Törrönen, Niina Saviranta

• SCRI – Gordon Mc Dougall, Gary Dobson, Derek Stewart

• MTT – Pirjo Mattila

• KMUs Pharmia Oy www.pharmia.fi

Vin-Kon S.A. www.vinkon.com.pl

Werder Frucht www.werder-frucht.com

Indulleida S.A. www.indulleida.com

Danksagung


• häufigste altersbedingte neurodegenerative Störung

• mehr als 10 Prozent der über 65-Jährigen betroffen

• 10. tödlichste Krankheit in Deutschland

Alzheimer-Demenz

Alzheimer's Association

• 700.000 Menschen in 2006 in Deutschland

• 2,6 Millionen Menschen für 2050 prognostiziertDeutschen Alzheimergesellschaft, Informationsblatt „Selbsthilfe Demenz“, 06/2008


• Eiweißablagerungen im Gehirn⇒Nervenzellen sterben ab⇒das Hirn ist nicht mehr funktionstüchtig

Alzheimer-Demenz

Alzheimer Forschung Initiative e.V.


• progressive Beeinträchtigung der kognitiven Funktionen

• Verlust der Selbstbestimmtheit und der Lebensqualität

• 24-Stunden-Betreuung erforderlich

• bis heute keine Heilung

• Fortschreiten der Erkrankung lässt sich aufhalten

� mit moderner Medizin

� mit guter Betreuung

Alzheimer-Demenz


• vielseitige, phenolreiche Ernährung⇒ Verringert das Risiko einer Demenzerkrankung signifikant

Sun A.Y. et al. (2008). Neuromolecular Med 210:259-274.

Vauzour D. et al. (2008). Genes Nutr 3:115-126.

• Drei Gläsern Fruchtsaft pro Woche⇒ senkt das Risiko der Alzheimer Erkrankung

Dai Q et al. (2006). Am J Medicine 119:751-759.

Prävention der Alzheimer Krankheit

⇒gezielte Verzögerung des Ausbruchs der Alzheimer Krankheit

� Entwicklung von polyphenol-angereicherten Lebensmitteln

ttz Bremerhaven

ttz Bremerhaven

ttz Bremerhaven


• hohen Gehalt an Vitamin C (177mg/100g)

• Viele bioaktive Substanzen (Polyphenolen, Anthocyanen)

⇒ potenziell gesundheitsfördernden EigenschaftenAnttonen M, Karjalainen R (2006). J Agric Food Chem 54: 7530-7538.

Ghosh D et al.(2006). J Sci Food Agric 86:678-686.

Schwarze Johannisbeeren

Wikipedia

• Polyphenolgehalt unter den ersten 10 von 143 pflanzlichen Lebensmitteln

Ovaskainen et al.(2008). J Nutr 138:562-566.


• Herstellung von Saft, Nektar und Sirup

⇒große Mengen an schwarzen Johannisbeeren Trester

�noch reich an bioaktiven Inhaltsstoffen

Schwarze Johannisbeeren

www.freiburg-schwarzwald.de


• Lösungsmittel- / Enzymatische / überkritisches CO2

• Optimierung des VerfahrensVerhältnis Material/Lösungsmittel, Anzahl der Durchläufe, pH, Temperatur, Extraktionsdauer, Auswahl und Konzentration der Lösungsmitteln

• Auf-konzentrierung / Trocknung

• Analyse mittels HPLC-MS

Extraktion der polyphenolreichen Fraktionen aus schwarzen Johannisbeeren Trester

ttz Bremerhaven


Extraktion der polyphenolreichen Fraktion aus schwarzen Johannisbeeren Trester

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

Enzymatic extraction Solvent extraction

mg

/l

Quercitin Rutin Catechin Gallic acid Caffeic acid Chlorogenic acid trans Resveratrol


Neuroprotektive Potential der einzelnen Fraktionen aus schwarzen Johannisbeeren in vitro

MyricetinBrainHealthFood Report

• Positiven einfluss auf das Überleben der Zellen in SHSY5Y-APP751 Zellen nach staurosporine-induzierte Apoptose

Freie Radikale vermittelte Neurotixicität:

• Nach 60 Minuten menadion Behandlung, ROS Produktion in SHSY5Y- APP751 Zellen beseitigt

⇒ Minderung des Oxidativen Stress



BrainHealthFood Report

• Reduzierung der reife APP vs. unreife APP

⇒ Die Reife der APP wurde reduziert

Freie Radikale vermittelte Neurotixicität:

• Nach 60 Minuten menadion Behandlung, ROS Produktion in SHSY5Y- APP751 Zellen verringert

⇒Minderung des Oxidativen Stress

Quercetin



Anthocyan-reichen FraktionenBrainHealthFood Report

Freie Radikale vermittelte Neurotixicität:•Nach 60 Minuten menadion Behandlung, ROS Produktion in SHSY5Y- APP751 Zellen verringert⇒ Minderung des Oxidativen Stress



Potenzielle Therapeutik gegen Alzheimer• Prävention von Beta-Amyloidpeptide Produktion und

Ablagerung• Förderung de Beta-Amyloidpeptide Abbaus

⇒Effekt von Quercetin auf Spaltung von Amyloid-Precursor-Proteins (APP)

Quercetin erhöht das Überleben von Zellen behandelt mit H2O2

(simulierten oxidativen Stress)�Konzentration >100µM


Neuroprotektive Potential der einzelnen Fraktionen aus schwarzen Johannisbeeren

Saviranta, N.M.M. et al. (2011) Food Research International 44:109-113

• Quercetin vermindert die Expresion des genes von IL-6 und IL-1ß

⇒reduziert die Entzündung


Neuroprotektive Potential der einzelnen Fraktionen aus schwarzen Johannisbeeren in vivo


• Auswirkung der Bioverfügbarkeit von Anthocyanen und ausgewählten Polyphenolen auf den Blutzuckerspiegel

• Studie mit 14 Teilnehmern

• speziell präparierter Nahrungsergänzungsmittel (300ml)

Glukose und Insulin in Plasma:

• Schneller Anstieg nach 30min und schneller Abstieginnerhalb 2 Stunden (auf Grundniveau)

• Niedrige Konzentration nach Abreicherung des Polyphenol reichen Saftes

Bioverfügbarkeit von Polyphenolen aus schwarzen Johannisbeeren


Bioverfügbarkeit von Polyphenolen aus schwarzen Johannisbeeren

Polyphenol in Plasma und Urin Proben:• Schneller Anstieg von verschiedene Substanzen (innerhalb 0-2

Stunden)⇒Schnelle Aufnahme im Blutserum, Stoffwechsel und

Auscheidung• Erhöhte Menge Ferula- und Kaffeesäure sulfaltid Derivate

nach Abreicherung (0-2 Std.) und später (6-8 Std.) • Keine anthocyanen wurden detektiert (520 nm)

Anthocyanen aus schwarzen Johannisbeeren sind wenigbioverfügbar und leicht abbaubar

⇒Kombination mit andere (mehr bioverfugbare) Anthocyanenaus Blaubeere, Krähenbeere, Aronia


Polyphenolgehalt in handelsüblichen schwarzen Johannisbeeren Säften

Mattila, P.J. et al. (2011) Food Chemistry 127: 1216-1223


• Gesamt Phenole Gehalt schwarzen Johannisbeerensäften aus verschiedenen europäischen Ländern

– Deutsche (94.0 mg/2.5 dl)

– polnische (79.5mg/2.5 dl)

– finnische (30.7 mg/2.5 dl)

– britische (12.1 mg/2.5 dl)





• Anthocyanen

• Flavonole



Der neuroprotektive Schutz von schwarzen Johannisbeeren basiert auf:

1. der Schutz gegen oxidativen Stress

2. die Vorbeugung von Entzündungen

3. die Reduzierung der Spaltungen des Amyloid-Vorläuferproteins

Fazit


Marie Shresthattz Bremerhaven

Fischkai 127572 BremerhavenTel. : +49 471 4832-144 Fax.: +49 471 4832-129

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