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iFZ Masters 2021 - Dorena Sauter

Dorena Sauter bei der Auswertung der Messdaten am Rechnerarbeitsplatz (Foto: D. Sauter)

 

Generisches wirkungsbezogenes Screening von 68 Botanicals mit anschließender Identifizierung ausgewählter bioaktiver Zonen 

Volkskrankheiten, wie Alzheimer, Diabetes oder Herz-Kreislauferkrankungen sind häufig auf einen ungesunden Lebensstil zurückzuführen. Der positive Einfluss pflanzenreicher Ernährung auf die menschliche Gesundheit wird bei Behandlung ebendieser Krankheiten oft vernachlässigt. Die Vielfalt und Fülle von Verbindungen pflanzlicher Extrakte birgt die Herausforderung, die Bioaktivität einzelnen Komponenten in solchen komplexen Mischungen zuzuordnen. In der Masterthesis "Generisches wirkungsbezogenes Screening von 68 Botanicals mit anschließender Identifizierung ausgewählter bioaktiver Zonen" wurden die gesundheitsfördernden Eigenschaften 68 ausgewählter Botanicals mithilfe eines wirkungsbezogenen Screenings und der Identifikation bioaktiver Verbindungen herausgestellt. Die High-Performance Thin-Layer Chromatography (HPTLC), ein planares chromatografisches Trennverfahren, wurde mit sechs enzymatischen (α-/β-Glucosidase, β-Glucuronidase, Tyrosinase, Acetyl-/Butyrylcholinesterase) und sieben mikrobiologischen (Aliivibrio fischeri, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae, Salmonella typhimurium) Bioassays gekoppelt, um u. a. antimikrobielle, antidiabetische, neurotoxische oder steroidhormonähnliche Wirkungen in Pflanzenextrakten zu detektieren. Bioaktive Zonen wurden anschließend aus dem Bioautogramm eluiert und mit High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) und Massenspektrometrie (MS) analysiert. Pflanzen, wie z. B. Galgant, grüner Mate, Rosmarin und Süßholzwurzel, zeigten im Screening multipotente Wirkung. Nach massenspektrometrischer Analyse konnte diese Bioaktivität u. a. den bereits bekannten biologisch wirksamen Flavonoiden Quercetin und Kaempferol zugeschreiben werden. Diese können Enzyme wie Cholinesterasen, Glucosidasen, Tyrosinasen oder Glucuronidasen hemmen. Steroidhormonähnliche Wirkung konnte den pflanzenspezifischen Verbindungen Naringin und Hesperidin aus Orangenschalen sowie Liquiritin aus Süßholzwurzel zugeordnet werden. Zudem wurde das Pestizid Hexaflumuron nachgewiesen, welches als endokriner Disruptor eingestuft wird und Einfluss auf den menschlichen Hormonhaushalt hat. Dieser kleine Ergebnisauszug lässt die seit Jahrhunderten praktizierte pflanzenbasierte traditionelle Medizin teilweise verstehen.

Schreiner, T., Sauter, D., Friz, M., Heil J., Morlock, G.E.: Is our Natural Food our Homeostasis? Array of A Thousand Effect-Directed Profiles of 68 Herbs and Spices, Frontiers in Pharmacology 12 (2021) 755941, free download.

Für weitere Informationen:
Prof. Dr. Gertrud Morlock, Lebensmittelwissenschaften