Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Einfluss von Fruchtsaftinhaltsstoffen auf Biomarker des Lipidstoffwechsels

In den letzten Jahren stieg aufgrund eines erhöhten Ernährungsbewusstseins die Nachfrage nach Lebensmitteln mit chemoprotektivem Potential. Früchte enthalten neben Vitaminen einen signifikanten Anteil weiterer bioaktiver Inhaltsstoffe. Ein hoher Frucht- und Gemüsekonsum ist invers korreliert mit zahlreichen Erkrankungen, wie Diabetes mellitus Typ 2 oder kardiovaskulären Erkrankungen.

Aus der Gruppe der sekundären Pflanzeninhaltsstoffe sind in den vergangenen Jahren insbesondere die Flavonoide in den Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses gerückt und in Hinblick auf ihre gesundheitsförderlichen Eigenschaften vorwiegend mittels epidemiologischer In-vitro-, aber auch In-vivo-Studien untersucht worden. Hinweise aus aktuellen Humanstudien deuten darauf hin, dass durch Fruchtsaftkonsum (Mischfruchtsaft bzw. roter Traubensaft) die Körperfettmasse reduziert werden kann.

Ziel des Vorhabens ist die Identifizierung von Inhaltsstoffen in Fruchtsäften, die maßgeblich Biomarker des Lipidstoffwechsels beeinflussen können. Im Rahmen einer Humanstudie soll anschließend überprüft werden, ob die zu erwartenden Effekte im Menschen verifizierbar sind.

Die deutsche Fruchtsaftindustrie ist mittelständisch strukturiert. Auf Basis der Ergebnisse können KMU neue Produkte (Fruchtsäfte, Smoothies, Shots, Fruchtextrakte und -zubereitungen) mit gesundheitlichen Wirkungen bzw. optimierter Funktionalität herstellen. Der Bereich funktioneller Lebensmittel mit höheren Deckungsbeiträgen bietet insbesondere KMU eine Chance, ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Die gewonnenen Erkenntnisse können zudem in die Werbung für Fruchtsäfte einfließen.

Ergebniszusammenfassung:

Die Ergebnisse des Projekts zeigten, dass die 20 Extrakte, hergestellt aus Fruchtsäften oder Konzentraten, sich in ihrer Zusammensetzung unterscheiden. Es wurde ein Einfluss der Extrakte auf die Phosphodiesterase (PDE) 3B-Aktivität, Lipidakkumulation und Lipolyse in 3T3-L1-Zellen in vitro beobachtet. Da bei den Extrakten aus Aronia-, Cranberry- und Granatapfelsaftkonzentrat eine stärkere Wirkung in den in-vitro-Assays gezeigt wurde, wurden diese drei Extrakte aktivitätsorientiert fraktioniert (Anthocyane, Copigmente, Polymere). Die beiden potentesten Fraktionen (Cranberry- und Granatapfel-Copigmente) wurden mittels Gegenstromverteilungschromatographie weiter aufgetrennt. Es zeigte sich, dass sowohl die Fraktionen als auch Subfraktionen die PDE3B-Aktivität und Lipidakkumulation inhibieren sowie Lipolyse in 3T3-L1-Zellen induzieren können und neben den Anthocyanen vor allem Copigmente einen wichtigen Beitrag leisten.

Zur Überprüfung der in vitro erhaltenen Ergebnisse wurde eine Humanstudie mit 36 Probanden durchgeführt. Nach vierwöchiger Intervention des Testgetränks, hergestellt aus Aronia-, Cranberry- und Granatapfelsaft, wurde eine Reduzierung der Energie- und Fettaufnahme, signifikante Erhöhung der fettfreien Masse, Abnahme der Triglyceridwerte und PDE-Aktivität beobachtet. Allerdings wurden in der Kontrollgruppe bei den meisten erfassten Biomarkern ähnliche Wirkungen beobachtet, wobei in der Testgruppe die Effekte stärker ausgeprägt waren. Die im Rahmen der Humanstudie erzielten Ergebnisse deuten an, dass Fruchtsaftinhaltsstoffe regulierend in den Lipidstoffwechsel des Menschen eingreifen und diesen positiv beeinflussen können.

Bei der Untersuchung der Lagerstabilität des Testgetränks zeigte sich, dass eine lichtgeschützte und kühle Lagerung für den Erhalt der bioaktiven Schlüsselkomponenten zu bevorzugen ist.

Damit legen die Ergebnisse des Projekts eine Basis für die Entwicklung und Markteinführung von Lebensmitteln mit gesundheitspräventiven Eigenschaften.