Sekundäre Pflanzenstoffe

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1 Die Nahrung besteht aus Wasser, Hauptnährstoffen, Mikronährstoffen und den sogenannten bioaktiven Substanzen. Zu diesen Substanzen mit gesundheitsfördernder Wirkung, aber ohne Nährstoffcharakter zählen neben den Ballaststoffen und den Probiotika insbesondere die sekundären Pflanzenstoffe. Die Kenntnisse über die Wirkungen dieser im Englischen als phytochemicals oder phytoprotectants bezeichneten Stoffe haben sich in den 1990er Jahren stark erweitert, was u.a. auf die Entwicklung effizienter Nachweismethoden zurückzuführen ist. Viele Daten stammen allerdings aus In-vitro- und tierexperimentellen Untersuchungen, sodass eine direkte Übertragung auf den einzelnen Menschen nicht zulässig ist. Nach dem derzeitigen Stand der Forschung ist davon auszugehen, dass häufiger Verzehr von Lebensmitteln, die bioaktive Substanzen enthalten, gesundheitsprotektiv wirkt. Im Umkehrschluss resultieren einige der ernährungsmitbedingten Krankheiten möglicherweise aus einer unzureichenden Versorgung mit diesen Wirkstoffen, die nicht zuletzt eine Folge des übermäßigen Verzehrs stark verarbeiteter Lebensmittel (z.b. Junk Food) sein kann. Gerade Sportlern mit ihrem hohen Bedarf an nutritiven Antioxidantien wird daher eine vollwertige Ernährungsweise empfohlen, die reich ist an Gemüse und Obst (Schek, 2002a). Der Verzehr von mindestens fünf Portionen Gemüse und Obst pro Tag ist ratsam. Eingegangen: ALEXANDRA SCHEK Sekundäre Pflanzenstoffe 1. Einleitung Bioaktive Substanzen ergänzen die Wirkungen der essentiellen Nährstoffe, deren Zufuhr mit der Nahrung lebensnotwendig ist. Experimentelle Untersuchungen mit isolierten bioaktiven Substanzen in-vitro (im Reagenzglas) und an Tieren bzw. mit einzelnen Lebensmitteln, die reich an bestimmten bioaktiven Substanzen sind, an Menschen belegen, dass diese natürlicherweise nur in Pflanzen vorkommenden Stoffe das Risiko für die Entstehung von Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen senken können. Epidemiologische Studien an größeren Personengruppen weisen ergänzend darauf hin, dass eine Erhöhung des Verzehrs von Gemüse und Obst die Häufigkeit des Auftretens dieser Krankheiten reduziert (Block et al., 1992; Steinmetz & Potter, 1996). Sekundäre Pflanzenstoffe werden, wie der Name sagt, in geringen Mengen im sekundären Pflanzenstoffwechsel gebildet. Es handelt sich um eine Vielzahl chemisch heterogener Verbindungen, die in aller Regel pharmakologische Wirkungen haben. Die Pflanze bildet diese Verbindungen u.a. als Abwehrstoffe gegen Schädlinge und Krankheiten, als Wachstums - regulatoren, Lock-, Duft-, Farb- und Geschmacksstoffe. Die maximale Zahl der in der Natur vorkommenden sekundären Pflanzenstoffe wird auf geschätzt. Davon liegen bis in der Nahrung vor. Mit einer gemischten Kost werden täglich annähernd 1,5 g sekundäre Pflanzenstoffe aufgenommen; bei Vegetariern ist die Zufuhr höher (Watzl, 1996). Obwohl es sekundäre Pflanzenstoffe gibt, die toxisch sind, ist unter normalen Verzehrsbedingungen nicht mit Vergiftungserscheinungen zu rech nen (Hapke, 1988), denn es gilt: Die Dosis macht das Gift. Im Mittelpunkt des (Forschungs-)Interesses stehen daher auch nicht die gesundheitsschädlichen, sondern die gesundheitsförderlichen Effekte: Alle sekundären Pflanzenstoffe wirken antikanzerogen, einige außerdem antioxidativ, immunmodulierend, entzündungshemmend, antithrombotisch, blut - druckbeeinflussend, cholesterinsenkend, blutzuckersenkend und/oder antimikrobiell (s.u.). Zu den am besten untersuchten gesundheits - protektiven Wirkungen gehört der Schutz vor Krebs, von dem auch Hochleis tungssportler nicht verschont bleiben (Armstrong, 2001). Tab. 1 (vgl. S. 46) zeigt, wie die nachfolgend beschriebenen Gruppen von sekundären Pflanzenstoffen die Kanzerogenese auf der Ebene von Initiation (Auslösung), Promotion (Förderung) und Progression (Tumorwachstum, Metastasenbildung) hemmen. Die Tatsache, dass die verschiedenen Gruppen die Krebsent - stehung auf unterschiedliche Weise unterdrücken, ist ein Hinweis auf die Notwendigkeit einer abwechslungsreichen Auswahl bei der Nahrungszusammenstellung (Watzl, 1996). Die Ballaststoffe (Nahrungsfasern), zu denen im Wesentlichen -glycosidisch verknüpfte Polysaccharide (Cellulose, -Glycane, Polyosen, Fructane, Chitin, Pflanzengummen), Cellulose- Derivate (Hemicellulosen), Pektine, Oligosaccharide vom Raffinosetyp (Raffi- nose, Stachy ose, Verbascose), retrogradierte Amylose (re- sistente Stärke) und Lignine (Phenylpropanabkömmlinge) zählen, können von körpereigenen Enzymen im Dünndarm nicht abgebaut werden (Schek, 2002b). Sie fördern die Darmtätigkeit, beeinflussen die Stoffwechselaktivität der Bakte - rien im Dickdarm und vermindern die Resorption von Lipiden und Glucose. Durch ihre choleste - rinspiegelsenkende und glucosetoleranzfördernde Wirkung 44

2 senken sie das Risiko der Entstehung von Herz- Kreislauf-Erkrankungen und Typ-2-Diabetesmellitus. Im Tierversuch stimulieren Ballaststoffe immunologische Abwehrmechanismen. Eine ballaststoffreiche Kost hemmt die Initia - tion und Promotion von Dickdarmkrebs. Denn Ballaststoffe erhöhen das Stuhlgewicht und verringern die Transitzeit, wodurch es einerseits zu einer Verdünnung der Konzentration an kanzerogenen Stoffen (z.b. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, heterozyklische Amine, Nitrosamine, Aflatoxine) und andererseits zu einer Verkürzung der Kontaktzeit der Kanzerogene mit der Darmwand kommt. Darüber hinaus binden die Ballaststoffe sowohl Kanzerogene als auch zytotoxische sekundäre Gallensäuren und Östrogene im Darm, wodurch deren Ausscheidung gefördert wird. Überdies bildet die im Dickdarm lokalisierte Bakterienflora aus einem Teil der Ballaststoffe kurzkettige Fettsäuren wie z.b. Buttersäure, die an der Regeneration der Darmschleimhaut beteiligt ist. Milchprodukte, denen probiotische Milchsäurebakterien der Gattungen Lactobacillus und Bifidobakterium zugesetzt sind, aber auch Lebensmittel, die durch Milchsäuregärung haltbar gemacht sind (z.b. Sauerkraut, Joghurt, Sauermilcherzeugnisse), verbessern die Milch - zuckerunverträglichkeit bei Laktasemangel, hem men das Wachstum unerwünschter Mikroorganismen im Darm, wodurch die Dauer bestimmter Durchfallerkrankungen herabgesetzt werden kann, üben positive Einflüsse auf das Immunsystem aus und wirken möglicherweise protektiv gegen Dickdarmkrebs (BgVV, 2000). Allerdings ist regelmäßiger, d.h. täglicher Verzehr Voraussetzung. 2. Sekundäre Pflanzenstoffe Im Folgenden werden die zehn wichtigsten Gruppen von sekundären Pflanzenstoffen (Tab. 1) sowie Phytinsäure und Resveratrol hinsichtlich ihrer Eigenschaften, ihres Vorkommens und ihrer Wirkungen beschrieben. Polyphenole Polyphenole ist die Sammelbezeichnung für Verbindungen mit meist mehr als zwei Phenoloder Phenolethergruppen an einem aromatischen Ring. Oft sind sie mit organischen Säuren oder Zuckern verestert. Zu den verschiedenen Stoffklassen gehören neben den Phenolsäuren und den Flavonoiden, die in diesem Abschnitt besprochen werden, auch die Lignane (Phytoöstrogene, s.u.), Lignine (Ballaststoffe, s.o.) sowie Resveratrol (Phytoalexin, s.u.). Bei den Phenolsäuren kann zwischen Hydroxybenzoe- und Hydroxyzimtsäuren unterschieden werden. Bekannte Hydroxyzimtsäuren sind die Ferula- und die Kaffeesäure. Die Chlorogensäure ist ein Ester aus Kaffee- und Chinasäure. Bekannte Hydroxybenzoesäuren sind die Gallusund die Ellagsäure. Die Phenolsäuren dienen der Pflanze als Antioxidantien. Daher ist ihre Konzentration im Schalenbereich am höchsten. Eine gute Quelle für Gallussäure ist Rotwein (95 mg/100 ml); Weißwein enthält 10-mal weniger (Böhm, 2000). Ellagsäure kommt reichlich vor in Walnüssen (in mg/100 g: 740) und Pekannüssen (200) sowie in frischen Beeren (40 bis 200), aber auch in den entsprechenden Konfitüren (16 bis 54) (Hollmann & Venema, 1993). Lagerung senkt den Gehalt an oxida - tionsempfindlichen Phenolsäuren. Ferula- und Kaffeesäure sind die in pflanzlicher Nahrung (Gemüse, Getreide) am häufigsten vorkommenden sekundären Pflanzenstoffe. Besonders gute Quellen sind Grünkohl (in mg/100 g: 97 bis 155), Weizenvollkorn (50), Weißkohl (10,5), Radieschen (7,5 bis 10,0) und grüne Bohnen (7,0) (Senter et al., 1983). Chlorogensäure findet sich vor allem in Heidelbeeren (bis 200 mg/100 g), Kartoffeln (140 mg/100 g) und Kaffee (50 bis 150 mg/100 ml) (Clifford, 2000a). Eine Tasse Kaffee (1,5 dl) enthält etwa 40 bis 105 mg Kaffeesäure. Überreichlicher Kaffeegenuss ist wegen des relativ hohen Gehalts an Coffein, das blutdrucksteigernd wirken kann, jedoch nicht empfehlenswert. Die Flavonoide werden in Flavanole (auch Catechine genannt), Favanone, Flavone, Flavonole, Isoflavonoide (Phytoöstrogene, s.u.) und Anthocyane eingeteilt, wobei Anthocyane ein Überbegriff für An thocyanidine (Aglycone) und Anthocyanine (Glycoside) ist. Durch Kondensation von Flavanolen, z.b. bei der Reifung von Rotwein, entstehen Proanthocyanidine (Tannine), die Rotwein seinen adstringierenden Geschmack verleihen, oder, z.b. bei der Fermentation von grünem Tee, Theaflavine und Theorubigene, die für die orange Färbung und den ebenfalls adstringierenden Geschmack von Schwarztee verantwortlich sind. Bislang sind bis Flavonoide identifiziert worden. Wie die Phenolsäuren befinden sie sich überwiegend in den Randschichten der Pflanzen und außerdem in den Blättern. Die An - thocyanine, wie z.b. das Malvidin in blauen Trauben und das Cyanidin in Kirschen, bedingen die rote, blaue und violette Färbung verschiedener Obst- und Gemüsesorten. Besonders hohe Anthocyaningehalte weisen Auberginen (in mg/100g: 750), Aronia (200 bis 1000), Weintrauben (30 bis 750), Süßkirschen (2 bis 450), Heidelbeeren (83 bis 420), schwarze Johannisbeeren (130 bis 400) und Blutorangen (200) auf (Clifford, 2000b). Die Flavanole wie das Epigallocatechin in grünem und schwar - zem Tee sowie die Epigallocatechingallate in Rotwein wirken adstringierend. Die Flavanone, wie das Hesperidin in Orangen(-saft) und das Naringin in Grapefruit(saft), sind Bitterstoffe. Die Flavone und die Flavonole sind hellgelbe Pigmente, denen die Flavonoide ihren Namen verdanken (lat. flavus = gelb). Das am häufigsten vorkommende Flavonoid ist das Flavonol Quercetin. Wie die meisten anderen Flavono - ide kommt auch Quercetin in der Natur nicht in freier Form (Aglycon), sondern an Zucker gebunden vor (das Quercetinrhamnoglycosid wird als Rutin bezeichnet). Besonders reich an Quercetin, das zu 15 bis 25 Prozent resorbiert wird, sind Zwiebeln (in mg/100 g: 35), Apfelschale (14), Grünkohl (11 bis 12), Kopfsalat (6,0), grüne Bohnen (3,9), Broccoli (3,0 bis 3,7), Äpfel (2,0 bis 3,6) und Kirschen (1,0 bis 1,5) (Herrmann, 1976; Hollmann & Arts, 2000). Lagerung und Erhitzung reduzieren den Quercetingehalt um mehr als 50 Prozent. Bei der Herstellung von Apfelsaft gehen 90 Prozent verloren (Sluis, 1997). Die Polyphenole, vor allem die Flavonoide, wirken: (und antigenotoxisch) entzündungshemmend antithrombotisch blutdrucksenkend blutzuckersenkend antimikrobiell die Arzneimittel-Wirksamkeit beeinflussend. Zu : Eine hohe Zufuhr von Polyphenolen (Flavonoiden) in Form von Obst und Gemüse wirkt epidemiologischen Daten zufolge senkend auf das Magen-, Dickdarm- und Brustkrebs-Risiko (Wiltrout & Hornung, 1988). Eine neuere Studie zeigt allerdings keinen Einfluss auf die Entstehung von Tumoren des Magen- Darm-Trakts oder der Lunge (Hertog et al., 1994). Die Hemmung der Krebsentstehung soll überwiegend auf der Stufe der Initiation erfolgen (Tab. 1). Ellagsäure bindet in-vitro an die Erbsubstanz, wodurch diese vor Schäden geschützt wird. Die Maskierung von Bindungsstellen für Kanzerogene wirkt der Zellentartung entgegen (Dixit & Gold, 1986). Zu : Einige Polyphenole wirken als Radikalfänger, als Schutzstoffe vor Oxidation durch Singulett-Sauerstoff und als Chelatbildner für Metalle. Außerdem besitzen sie einen Vitamin- C- und Vitamin-E- sparenden Effekt. Sie schützen vor Lipid-(LDL-)Peroxidation und vor oxidativen Schäden an der Erbsubstanz und dadurch vor der Entstehung von Atherosklerose, oxidativen Schäden an der Augenlinse und Tumoren. Der hohe Polyphenolgehalt von Rotwein (140 bis 330 mg/100 ml) wird zur Begründung des französischen Paradoxons herangezogen, das beschreibt, dass Franzosen, die sich mediterran ernähren, weniger häufig an Herz-Kreislauf-Erkrankungen leiden als US- Amerikaner, obwohl die wesentlichen Risikofaktoren wie erhöhter Cholesterinspiegel, Bluthochdruck, Übergewicht oder Rauchen nicht seltener sind (Böhm, 2000). Es konnte nachgewiesen werden, dass eine tägliche Aufnahme von 375 ml Rotwein über zwei Wochen die Lipid- bzw. LDL-Peroxidation im Blut senkt, während Weißwein prooxidative Effekte zeigt (Nigdikar et al., 1998). Aber obwohl Rotwein stärker krebspräventiv zu wirken scheint als grüner Tee, der wiederum wirksamer zu sein scheint als schwarzer Tee (Schlesier et al., 2002), ist wegen des gesundheitsschädlichen Einflusses regelmäßigen Alkoholkonsums in Höhe von mehr als 20 g/d für Männer bzw. 10 g/d für Frauen nur ein eingeschränkter Rotweingenuss im Sinn von gelegentlich 2 bzw. 1 dl ratsam. Zu / : Die Flavonole Quercetin, Myricetin und Kaempferol wirken in-vitro immunsuppressiv im Sinn einer Blockierung der Histaminfreisetzung aus aktivierten Mastzellen und 45

3 Tab. 1 Mechanismen der Hemmung der Tumorentstehung durch sekundäre Pflanzenstoffe* Gruppe sekundärer Initiation, Initiation, Promotion Pflanzenstoffe extrazellulär intrazellulär (und Progression) Polyphenole Verminderung der endogenen Bildung von Kanzerogenen Prokanzerogenen, Induktion von Entgiftungsenzymen und Schutz der Erbsubstanz vor Bindung von Kanzerogenen Abfangen freier Radikale Carotinoide Inaktivierung von Kanzerogenen Prokanzerogenen und der Zell - vermehrung sowie Schutz der Erbsubstanz vor Bindung von Kanzerogenen Hemmung der Zellvermehrung und -differenzierung (Stimulation der interzellulären Kommunika - tion über gap junctions) sowie Abfangen von freien Radikalen und Singulett-Sauerstoff Sulfide Inaktivierung von Kanzerogenen im Magen-Darm-Trakt Prokanzerogenen und Induktion von Entgiftungsenzymen Hemmung des Zellwachstums, Induktion des Zelltods, Beeinflussung der Immunantwort Phytoöstrogene Verminderung der Bildung von primären und somit sekundären Gallensäuren Prokanzerogenen Anti-Östrogenwirkung und Hemmung der Blutgefäßbildung Protease-Inhibitoren Hemmung fehlerhafter Reparatur der Erbsubstanz Hemmung der Bildung von Sauerstoff-Radikalen Saponine Verminderung der Bildung von sekundären Gallensäuren und Cholesterinabbauprodukten im Darm Glucosinolate Prokanzerogenen und Induktion von Entgiftungsenzymen Phytosterine Verminderung der Bildung von sekundären Gallensäuren und Cholesterinabbauprodukten im Darm Monoterpene Prokanzerogenen und Induktion von Entgiftungsenzymen * modifiziert nach De Flora & Ramel (1988) basophilen Granulozyten sowie der Synthese von Prosta glandinen und Leukotrienen aus Arachidonsäure (Middleton & Kandaswami, 1992). Histamin löst allergische Reaktionen aus, Prostaglandine und Leukotriene sind Mediatoren von allergischen und Entzündungs- Reaktionen. In-vitro ist die entzündungshemmende Wirkung der Flavonoide belegt (Nogata, 1996). Zu : Flavonoide verringern indirekt die Blutgerinnung, indem sie die Thromboxan-A 2 -Bildung und dadurch die Thrombozyten-Aggregation hemmen. In epidemiologischen Studien korreliert die Flavonoidzufuhr invers mit der Mortalitätsrate für Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinfarkt und Schlaganfall (Hertog et al., 1993). Zu : Aus Schwarztee isolierte Flavonoide senken im Tierversuch den Blutdruck (Henry & Stephens, 1980). Da das Teegetränk gleichzeitig das blutdrucksteigernde Alkaloid Theophyllin liefert, ist ein positiver Effekt beim Menschen jedoch fraglich. Zu : Anthocyane senken im Tierversuch den Blutzuckerspiegel (Perez et al., 1998). Dasselbe gilt für das Flavonol Myricetin, das v.a. in schwarzem Tee, Beeren und Früchten vorkommt. Myricetin stimuliert die Aufnahme von Glucose aus dem Blut in die Fettzellen (Ong & Khoo, 1996). In vitro wirkt auch Quercetin blutzuckersenkend, indem es Bauchspeichel - drüsenzellen zur Sekretion von Insulin aktiviert (Perez et al., 1998). Zu : Flavonoide wirken antimikrobiell. Epigallocatechin aus grünem Tee schützt vor bakterieller Mundschleimhautentzündung und Karies (Sakanaka et al., 1996). Methylierte Flavonoide, die besonders in Zitrusfrüchten enthalten sind, wirken vorbeugend gegen virale Infektionskrankheiten (Formica & Regelson, 1995), und Proanthocyanidine, die z.b. in Heidel- und Moosbeeren vorkommen, gegen bakterielle Harnwegsinfekte (Sobota, 1984). Zu : In Grapefruitsaft enthaltene Flavonoide erhöhen die Bioverfügbarkeit verschiedener Medikamente, z.b. bestimmter Antihistami - nika, Lipidsenker, Kalziumantagonisten, Immunsuppressiva und Antiepileptika, um 30 bis 70 Prozent. Hierdurch verstärkt sich die Wirksamkeit dieser Arzneimittel (Hofmann, 2001). Carotinoide Etwa 650 verschiedene Carotinoide kommen in der Natur vor. Sie werden von Pflanzen aus acht Isoprenoideinheiten synthetisiert. Chemisch gesehen handelt es sich daher um Tetraterpene, die wiederum zu den Terpenoiden zählen wie die Triterpene (Saponine, s.u.) und die Monoterpene (s.u.). Während die Carotine aus reinen Kohlenstoffgerüsten bestehen, sind die Xanthophylle sauerstoffhaltig (oxidiert). Zu den Carotinen, die auch im Blut nachweisbar sind, zählen -Carotin, -Carotin und Lycopin, zu den Xanthophyllen Lutein, Zeaxanthin und -Cryptoxanthin. Im Gegensatz zu den Carotinen werden die Xanthophylle durch Kochen und Erhitzen in der Mikrowelle zerstört (Khachik et al., 1992). Für die gelbe bis rote Farbe der Carotinoide sind die konjugierten Doppelbindungen im Molekül verantwortlich. Carotinoide kommen aber nicht nur in orangefarbenen Obst- und Gemüsesorten vor, sondern auch in grünblättrigem Gemüse. Besonders reich an -Carotin sind: Kürbis (in mg/100 g: 3,8) und Karotten (3,6), an -Carotin: Karotten (7,9), Grünkohl (4,7), Spinat (4,1), Aprikosen 46

4 (3,5) und Kürbis (3,1), an Lycopin: Tomaten (3,1), aber auch Guaven (5,4), Wassermelone (4,1) und rote Grapefruits (3,4), an Lutein und Zeaxanthin: grünes Gemüse wie Grünkohl (21,9), Spinat (10,2), Broccoli (1,9), Kopfsalat (1,8) und Erbsen (1,7) (Mangels et al., 1993). Die Resorptionsquote der Carotinoide wird durch Beigabe von etwas Fett maßgeblich erhöht, beträgt jedoch maximal 30 Prozent. - Carotin und Lycopin werden durch Zerkleinern (mechanischer Aufschluss der Pflanzenzellen) und Erhitzen besser verfügbar, weshalb Karotten und Tomaten auch in Form von Saft, Suppe o.ä. verzehrt werden sollten. Etwa 50 Carotinoide wie z.b. -Carotin und - Cryptoxanthin sie enthalten einen -Iononring sind Provitamin-A-wirksam, d.h., sie werden im Körper in Vitamin A umgewandelt. Außerdem wirken die Carotinoide: cholesterinsenkend. Zu : Carotinoidreiche Lebensmittel scheinen vor Lungen-, Gebärmutterhals-, Speiseröhren-, Darm-, Rachen-, Magen- und Prostata-Krebs zu schützen (Riegger, 1989), wobei sie vor allem auf der Ebene der intrazellulären Initiation und der Promotion wirksam sind (Tab. 1). Epidemiologische Studien geben Hinweise auf diese Hypothese und darauf, dass den hitzeempfindlichen Xanthophyllen eine besondere Bedeutung in der Krebsprävention zukommt. Denn unerhitztes Gemüse wirkt stärker antikanzerogen als erhitztes (Micozzi et al., 1990). Im Fall von Lungenkrebs hat sich gezeigt, dass Lycopin und Lutein stärker antikanzerogen wirksam sind als -Carotin (Le Marchand et al., 1995). Zu : Carotinoide entfalten bei niedrigem Sauerstoff-Partialdruck ihre antioxidative Wirkung (Bendich & Olson, 1989). Besonders gute Radikalfänger und Schutzstoffe vor Singulett- Sauerstoff sind Lycopin, -Carotin und -Cryptoxanthin (Miller et al., 1996). Sie hemmen oxidative Schäden an der Erbsubstanz sowie die Peroxidation von Membranlipiden und senken daher das Risiko für die Entwicklung von Krebs und Herz-Kreislauf-Krankheiten, aber auch von Sonnenbrand. Lutein und Zeaxanthin, die im gelben Fleck der Netzhaut angereichert sind, schützen diese vor durch kurzwelliges Licht ausgelösten oxidativen Schäden (Khachik et al., 1997) und wirken so der Entstehung von Katarakt und Makuladegeneration entgegen. Zu : Carotinoide, wovon das -Carotin am besten untersucht ist, wirken sowohl im Tierversuch als auch beim Menschen immunstimulierend im Sinn einer gesteigerten Zytokinsynthese und einer gesteigerten zytotoxischen Aktivität der natürlichen Killerzellen. Bereits 15 mg zusätzliches -Carotin pro Tag über vier Wochen führt zu einer ex-vivo gesteigerten Synthese des Tumor-Nekrose-Faktors- (Hughes et al., 1997). Regelmäßiger Verzehr von Tomaten- und Karottensäften sowie Spinatpulver hat eine Stimulierung der Interleukin-Sekretion zur Folge (Watzl et al., 1997). Aus diesen Ergebnissen lässt sich ein Zusammenhang zwischen hoher Carotinoidzufuhr in Form von Gemüse und Obst sowie geringerer Krebshäufigkeit ableiten. Zu : -Carotin und Lycopin hemmen in-vitro und im Tierversuch die Cholesterinsynthese. In einer Humanstudie wurde nachgewiesen, dass täglich 60 mg Lycopin während drei Monaten die LDL-Konzentration im Blut verringern (Fuhrmann et al., 1997), was für eine Schutzwirkung dieses Carotinoids vor Herz-Kreislauf- Erkrankungen spricht. Sulfide Liliengewächse wie Knoblauch, Zwiebeln, Schalotten, Schnittlauch und Lauch enthalten schwefel- bzw. sulfidhaltige Inhaltsstoffe wie Diallyldisulfid, Diallyltrisulfid, Allylmethyldisulfid u.a. Die oxidierte Form des Diallyldisulfids, das Diallylthiosulfat (Allicin), ist die Hauptwirksubstanz im Knoblauch, die auch für dessen Geruch verantwortlich ist. Es entsteht durch die katalytische Aktivität des nur im Knoblauch enthaltenen Enzyms Alliinase aus S-Allyl-L-cysteinsulfoxid (Aliin), das in einer Konzentration von 400 mg/100 g vorkommt. Das in Zwiebelgewächsen vorkommende S-Alkyl-L-cysteinsulfoxid und das in Kohlgewächsen vorkommende S-Methyl-cysteinsulfoxid können nicht in Allicin umgewandelt werden. Sulfide wirken: entzündungshemmend antithrombotisch blutdrucksenkend cholesterinsenkend antimikrobiell. Zu : Regelmäßiger Verzehr von Zwiebelgewächsen schützt vor Magen-Krebs (You et al., 1989) und möglicherweise auch vor Dickdarm- Krebs (Ernst, 1997), und zwar hauptsächlich auf der Stufe von intrazellulärer Initiation und Promotion (Tab. 1). Zu : Allyldi- und trisulfide wirken indirekt antioxidativ, indem sie die Synthese der Glutathion-Peroxidasen induzieren. Allicin wirkt direkt antioxidativ. Es verzögert die Peroxidation von LDL-Cholesterin und schützt dadurch vor Atherosklerose (Gassmann, 1992). Zu : Täglicher Verzehr von 0,5 g frischem Knoblauch pro kg Körpergewicht über drei Wochen wirkt immunstimulierend im Sinn einer Steigerung der Aktivität der natürlichen Killerzellen (Kandil et al., 1987). Diese Wirkung spricht für eine hemmende Wirkung von Sulfiden bzw. Allicin auf das Wachstum von Tumoren. Zu : Die Sulfide in Knoblauch und Zwiebeln hemmen Entzündungen der Atemwege und der Lunge, indem sie die enzymatische Umwandlung von Arachidonsäure in Prostaglandine und Leukotriene inhibieren (Koch & Hahn, 1988). Zu : Sulfide hemmen die Thrombozyten - aggregation und aktivieren die Fibrinolyse, wodurch die Blutgerinnungszeit verlängert und somit das Herzinfarkt- und Schlaganfall-Risiko vermindert wird. Die stärkste bisher in-vitro nachgewiesene thrombozytenaggregatorische Wirkung hat Ajoen (Apitz-Castro et al., 1986), das durch Kondensation aus Allicin entsteht. Ajoen kann nur durch Verzehr von frischem Knoblauch zugeführt werden. In Knoblauchöl und -pulver sowie daraus hergestellten Kapseln ist es nicht nachweisbar. Zu : Allicin wirkt blutdrucksenkend, wenn auch nur in geringem Maß (Weiss, 1986). Dennoch ist nicht auszuschließen, dass regelmäßiger Verzehr von frischem Knoblauch auch auf diesem Weg zu einer Verminderung des Herzinfarkt- und Schlaganfall-Risikos führt. Zu : Allicin und andere Sulfide vermögen Enzyme zu hemmen, die an der Cholesterinsynthese in der Leber beteiligt sind. In einer Studie an Menschen wurde nachgewiesen, dass täglicher Verzehr von 40 g frischem Knoblauch während einer Woche den Cholesterin- und Triglyceridspiegel im Blut reduziert (Bakhsh & Chughtai, 1984). Daraus lässt sich schließen, dass Knoblauch und Zwiebelgewächse Fettstoffwechsel-Störungen vorbeugen. Zu : Besonders das Allicin und das Ajoen des Knoblauchs unterdrücken im Magen-Darm- Trakt das Wachstum gesundheitsschädlicher Bakterien und Pilze (Koch & Hahn, 1988). Phytoöstrogene Phytoöstrogene ähneln in ihrer chemischen Struktur den im Körper gebildeten steroidalen Östrogenen. Es wird unterschieden zwischen Isoflavonoiden und Lignanen. Beide Gruppen gehören jedoch zu den Polyphenolen. Isoflavonoide (z.b. Genistein, Daidzein) finden sich nur in Hülsenfrüchten der Tropen, wie z.b. Sojabohnen (128 mg/100 g) und daraus hergestellten Produkten wie Tofu (24 mg/100 g) (Reinli & Block, 1996). Die Resorption erfolgt nach teilweiser bakterieller Umwandlung im Darm. Die Resorptionsquote liegt bei 15 bis 40 Prozent (Xu et al., 1995). Lignane (z.b. Secoisolariciresinol) bilden die Ausgangssubstanz für die Synthese des Pflanzenzellwandbestandteils Lignin, eines Nicht- Kohlenhydrat-Ballaststoffs (s.o.). Besonders lig nanreich sind Leinsamen (370 mg/100 g) und Kürbiskerne (21 mg/100 g) (Mazur et al., 1996). Aber auch Getreidemehle, besonders mit niedrigem Ausmahlungsgrad, und Salat tragen zur Lignanzufuhr bei. Resorbiert werden die Lignane nach struktureller Modifizierung durch die Darmflora. Phytoöstrogene wirken als schwache Östrogene. Sie entfalten nur 0,1 Prozent der Wirkung endogener Östrogene, liegen nach entsprechender Zufuhr mit der Nahrung aber in höheren Konzentrationen im Körper vor. Durch Anheften an die Geschlechtshormon-Rezeptoren hemmen sie die Bindung der stark wirksamen endogenen Östrogene und schwächen hiermit deren Wirkung ab. Außerdem erhöhen sie die Synthese des Sexual-Hormon-Bindenden-Globulins (SHBG), wodurch mehr endogenes Östrogen im Blut gebunden, d.h. inaktiviert wird. In diesem Zusammenhang spricht man auch von der Anti-Östrogenwirkung der Phytoöstrogene (Messina & Messina, 1991). Gesundheitsfördernd sind folgende Wirkungen der Phytoöstrogene: 47

5 . Zu : Epidemiologische Studien zeigen, dass Phytoöstrogene vor allem gegen hormonbezogene Krebsarten wie Brust-, Gebärmutterschleimhaut- und Prostata-Krebs wirksam sind, aber auch z.b. gegen Dickdarmkrebs (Adlercreutz & Mazur, 1997). Der wesentliche Mechanismus ist die Anti-Östrogenwirkung auf der Stufe der Tumorpromotion (Tab. 1). Zu : Hinsichtlich der antioxidativen Wirkung ist das Isoflavonoid Genistein am besten untersucht. Es hemmt sowohl oxidative Schäden an der Erbsubstanz (Wie et al., 1996) als auch die Peroxidation von Triglyceriden (Hodgson et al., 1996) und LDL-Cholesterin (Tikkanen et al., 1998). Protease-Inhibitoren Protease-Inhibitoren bestehen aus Polypeptidketten (100 bis 200 Aminosäuren), die über Disulfidbrücken miteinander verbunden sind. Sie hemmen die Aktivität von Enzymen im Dünndarm (z.b. Trypsin, Chymotrypsin), die an der Aufspaltung von Nahrungsproteinen in einzelne Aminosäuren beteiligt sind, indem sie sich an diese Enzyme heften und dadurch die Bindung der eigentlichen Substrate verhindern. Hieraus resultiert eine Abnahme der Aminosäuren-Verfügbarkeit, wobei die Hemmung der proteinspaltenden Enzyme beim Menschen als gering eingestuft wird (Liener & Kakade, 1980). Außerdem wird die Trypsin-Inhibitor - aktivität durch Erhitzen unterdrückt (Rackis et al., 1986). Pflanzensamen (Hülsenfrüchte, Getreide) und Kartoffeln sind besonders reich an Protease-Inhibitoren. Da diese kaum verdaut werden, gelangen sie zu 90 Prozent in den Dickdarm (Rackis et al., 1986). Protease-Inhibitoren wirken: (und antigenotoxisch). Zu : Protease-Inhibitoren aus der Sojabohne reduzieren im Tierversuch das Risiko für Leber-, Magen-Darm- sowie Dünn- und Dickdarmkrebs (St. Clair et al., 1991; Kennedy et al., 1996). Sie wirken auf die intrazelluläre Tumor initiation und auf die -promotion (Tab. 1). Möglicherweise verhindern Protease-Inhibitoren fehlerhafte Reparaturvorgänge an der Erbsubstanz. Hierdurch vermindert sich das Risiko der Zellentartung (Baturay & Kennedy, 1986). Zu : Beim Abfangen von Sauerstoff-Radikalen sind Chymotrypsin-Inhibitoren stärker wirksam als Trypsin-Inhibitoren (Friedman, 1992). Saponine Saponine sind chemisch heterogen zusammengesetzt. Allen gemeinsam ist jedoch ein unpolares Triterpen- oder Steroidgrundgerüst (Aglycon), woran verschiedene polare Zuckermoleküle gebunden sind. Die gleichzeitige Anwesenheit polarer und apolarer Gruppen bedingt die Wirkungen der Saponine, u.a. eine starke Oberflächenaktivität, die in wässrigen Lösungen eine starke Schaumbildung (wie durch Seifen, daher die Bezeichnung: lat. sapo = Seife) hervorruft. In einigen Ländern (USA, Großbritannien) werden Saponine als Schaumbildner, z.b. für Bier, eingesetzt. In Deutschland ist die Verwendung als Lebensmittelzusatzstoff allerdings verboten. In-vitro zeigen Saponine eine hämolytische Wirkung, d.h., sie erhöhen die Durchlässigkeit der Zellmembranen, wodurch Hämoglobin austritt. In-vivo wirken Saponine hauptsächlich im Darm, weil sie nur in geringem Umfang (weniger als 3 Prozent) resorbiert werden. Sie können mit Membranlipiden der Enterozyten reagieren und dadurch Schädigungen des Darmepithels auslösen. Wegen der großen Darmoberfläche und der sich kontinuierlich regenerierenden Epi - thel zellen kommt es jedoch nicht zu gesundheitsschädlichen Reaktionen (Fenwick et al., 1991). In pflanzlichen Lebensmitteln sind die sehr bitter schmeckenden Saponine weit verbreitet. Besonders saponinreich sind Hülsenfrüchte wie Kichererbsen (in mg/100 g verzehrsfertige Zubereitung: 5,0), grüne Bohnen (4,6), Linsen (4,0) und Sojabohnen (3,9) (Oakenfull & Potter, 1986). Daneben tragen aber auch Getreide (Hafer) sowie Zwiebelgemüse, Spinat und Spargel zur Versorgung bei. Beim Kochen geht nur ein geringer Teil der Saponine ins Wasser über bzw. wird zerstört (Ruiz et al., 1996). Einige Saponine haben bedingt durch bestimmte chemische Strukturen gesundheitsförderliche Effekte. Sie wirken: blutdrucksteigernd cholesterinsenkend antimikrobiell. Zu : Tierversuche lassen vermuten, dass Saponine auf der Ebene der extrazellulären Initiation (Tab. 1) das Dickdarmkrebs-Risiko reduzieren (Messina & Barnes, 1991). Zu : Ebenfalls im Tierversuch zeigen Saponine Immunantwort-verstärkende Wirkungen. Beispielsweise stimulieren sie sowohl T- als auch antikörperbildende L-Lymphozyten (Kensil, 1996). Zu : Das in der Süßholzwurzel vorkommende Saponin Glycyrrhizin wird im Körper in Glycyrricinsäure umgewandelt. Diese hat einen mineralcorticoiden Effekt, d.h., sie fördert die Kalium- und hemmt die Natrium-Ausscheidung über die Nieren. Weil diese Ionenverschiebung einen blutdrucksteigernden Effekt hat, ist anzunehmen, dass Personen mit niedrigem Blutdruck von Lakritz profitieren. Andererseits sollten Personen mit erhöhtem Blutdruck nicht mehr als 100 mg Glcycrrhicin pro Tag zuführen (BgVV 1999), eine Menge, die, je nach Produkt (Spinks & Fenwick, 1990), in weniger als 50 g Lakritz enthalten ist. Zu : Der Verzehr saponinreicher Nahrungspflanzen (z.b. hitzebehandelte Luzernesamen) führt zu einer Senkung des Cholesterinspiegels, insbesondere des LDL-Cholesterins. Dadurch, dass Saponine im Darm Cholesterin und primäre Gallensäuren binden, werden diese in geringerem Umfang resorbiert bzw. vermehrt ausgeschieden, wodurch in der Leber eine Resynthese von primären Gallensäuren aus dem Cholesterinpool erforderlich wird (Mölgaard et al., 1987). Zu : Saponine wirken hemmend auf das Wachstum von Pilzen (Tschesche & Wulff, 1975). Glucosinolate Chemisch gesehen bestehen die etwa 80 vor allem in Pflanzen der Familie der Kreuzblütler vorkommenden Glucosinolate aus einer Glucoseeinheit, einer schwefelhaltigen Gruppierung mit einem Agluconrest sowie einer Sulfatgruppe. Je nach Agluconrest wird zwischen Alkyl-, Alkenyl-, Aryl- und Indolyl-Glucosinolaten unterschieden. Am besten untersucht ist das Glucobrassicin (3-Indolylmethyl-Glucosinolat), das hauptsächlich in Raps, Rettich und Kohlgewächsen vorkommt. Besonders reich an Glucosinolaten sind Gartenkresse (121 mg/100 g) und Kohlgemüse (50 bis 110 mg/100 g) wie Kohlrabi, Broccoli, Rosen-, Blumen-, Grün-, Rot- und Weißkohl (Sones et al., 1984; Kushad et al., 1999). Die Herstellung von Sauerkraut aus Weißkohl hat die vollständige Hydrolyse der Glucosinolate zur Folge. Durch Erhitzen (Kochen) nimmt der Glucosinolatgehalt um mehr als 50 Prozent ab, zum einen wegen der thermischen Instabilität der Glucosinolate, zum anderen durch Auslaugung (Rosa & Heaney, 1993). Zerkleinern (mechanischer Aufschluss der Pflanzenzellen) führt zum Abbau der Glucosinolate durch ein pflanzeneigenes Enzym. Die dabei entstehenden Abbauprodukte Thiozyanate, Isothiozyanate (Senföle) und Indole sind gut resorbierbar und werden in konjugierter Form im Urin ausgeschieden. Sie sind es auch, die für den Geruch, den Geschmack und die Wirkungen der Kreuzblütler verantwortlich sind. Als negative Wirkung von Glucosinolaten (z.b. Progoitrin) gilt die Begünstigung der Kropfentwicklung bei Personen mit Jodmangel. Allerdings müssten während mehrerer Monate täglich mindestens 400 g Weißkohl verzehrt werden (Jakobey et al., 1988). Gesundheitsprotektiv sind folgende Wirkungen der Glucosinolate: cholesterinsenkend antimikrobiell. Zu : Glucosinolate hemmen im Tierversuch die Krebsentstehung in Magen, Brust, Leber und Lunge (Verhoeven et al., 1997) auf dem Niveau der intrazellulären Initiation (Tab. 1). Aus Broccoli isoliertes Sulforaphan, ein Isothiozyanat, ist besonders wirksam gegen Brustkrebs (Zhang et al., 1994). Auch Indol-3-Carbinol aus Broccoli und Weißkohl hemmt Brustkrebs, und zwar über eine Beeinflussung des Östrogen- Stoffwechsels (Michnovicz & Bradlow, 1991). Zu : Indole hemmen in-vitro ein Enzym der Cholesterinsynthese. Im Tierversuch senkt Indol-3-Carbinol sowohl das LDL- als auch das VLDL-Cholesterin im Blut (Dunn & Leblanc, 1994). Aus diesen Ergebnissen lässt sich möglicherweise eine antiatherosklerotische Wirkung ableiten. Zu : (Iso-)Thiozyanate wirken in den Harn- 48

6 wegen antibiotisch gegenüber Bakterien, Pilzen und Viren (Nahrstedt, 1990). Phytosterine In ihrer chemischen Grundstruktur (C-27-Kohlenstoffgerüst) ähneln die pflanzlichen den tierischen Sterinen wie dem Cholesterin; sie haben lediglich eine zusätzliche Methyl- oder Ethyl-Seitengruppe. Die Wirkweise ist jedoch völlig unterschiedlich. Bislang wurden 44 verschiedene Phytosterine isoliert, wovon -Sitosterin neben Stigmasterin und Campesterin am häufigsten vorkommt. Hohe Gehalte an Phytosterinen weisen vor allem fettreiche Pflanzenteile auf wie z.b. Nüsse (in mg/100 g: 22 bis 714); aber auch Hülsenfrüchte und Getreide (1 bis 200) tragen zur Versorgung bei (Weihrauch & Gardner, 1978). Besonders reich an -Si tosterin sind Erdnuss - creme (135), Erd nussöl (153) und kaltgepress - tes Olivenöl (145) (Awad et al., 2000). Die Resorptionsquote der Phy tosterine liegt im Bereich von 5 Prozent. Phytosterine wirken: cholesterinsenkend. Zu : Epidemiologischen Studien zufolge besteht ein Zusammenhang zwischen hoher Phytosterinzufuhr mit der Nahrung und niedrigem Risiko für Dickdarm-Krebs (Hirai et al., 1986), und zwar auf der Stufe der extrazellulären Initiation (Tab. 1). Zu : Bedingt durch ihre cholesterinähnliche Struktur hemmen Phytosterine die Resorption von Cholesterin, wenn beide gleichzeitig mit der Nahrung aufgenommen werden. Hierdurch kann der Cholesterinspiegel im Blut, vor allem das LDL-Cholesterin, gesenkt werden (Pelletier et al., 1995). Mit Phytosterinestern angereicherte Margarine senkt ebenfalls das Gesamtbzw. LDL-Cholesterin, gleichzeitig aber auch die Konzentrationen an - und -Carotin (Westrate & Meijer, 1998). Monoterpene Monoterpene setzen sich aus zwei Isoprenoideinheiten zusammen, die entweder kettenoder ringförmig angeordnet sind. Sie kommen überwiegend in Obst vor, wo sie als Aromastoffe fungieren. Limonen und Myrcen finden sich in besonders hohen Konzentrationen in Orangen (> 50 bis 100 µg/100 g), Linalool in Orangen, Weintrauben und Aprikosen sowie Geraniol in Himbeeren und Weintrauben (je 10 bis 50 µg/100 g) (Huber, 1995). Monoterpene wirken: antimikrobiell. Zu : Im Tierversuch hemmen sie die Bildung von Magen-, Brust- und Lungenkrebs (Hocman, 1989; Gould, 1997) auf der Ebene der intrazellulären Initiation (Tab. 1). Zu : In höheren Konzentrationen wirken einige Monoterpene (z.b. Carvacrol) bakterizid (Kim et al., 1995). Lektine Lektine sind Glycoproteine, die in größeren Mengen in Hülsenfrüchten und außerdem in Getreideprodukten vorkommen. Sie können die Darmwand schädigen, was bei sachgerechter Zubereitung allerdings nicht zu erwarten ist (Thompson, 1993). Es ist bislang nur ein einziger gesundheitsförderlicher Einfluss bekannt. Rezension zum Band 36 der Trainerbibliothek Neben dem Training stellen Entspannung und Ernährung die wichtigsten Säulen für sportliche Höchstleistungen dar. Mit ihren Empfehlungen für eine bedürfnisgerechte Ernährung richtet sich die Autorin des Bandes 36 der Trainerbibliothek gezielt an leistungsorientierte Athleten und an deren Trainer. In den Grundlegenden Ernährungsempfehlungen (Kap. 1) legt die Oecotrophologin Dr. Alexandra Schek dar, dass die für die Allgemeinbevölkerung herausgegebenen Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) zwar die Basis für eine gesunde Ernährungsweise bilden, es im (Hoch-)Leis - tungssport jedoch zu Abweichungen kommen kann und muss, weil insbesondere eine Energiezufuhr im Bereich von mehreren Tausend Kilokalorien nicht mehr mit einer vollwertigen (weil zu ballaststoffreichen) Ernährung vereinbar ist. Den Ernährungsbedürfnissen im Trainings - alltag (Kap. 2) ist der größte Teil des Buchs gewidmet. Aus einer Vielzahl wegweisender wissenschaftlicher Studien leitet die Autorin prägnante Ratschläge für die Ernährung in der Sportpraxis ab. Im Abschnitt Energie wird der in der Ernährungswissenschaft gebräuchliche PAL- Wert (physical activity level) zur Abschätzung des Energieverbrauchs neu eingeführt. Im Zusammenhang mit der Energiezufuhr wird über die Bedeutung des Körpergewichts berichtet. Außerdem erfolgt eine Bewertung von Energieriegeln. Entsprechend seiner Bedeutung als Lebensgrundlage beschäftigt sich der Abschnitt Wasser eingehend mit dem Flüssigkeitsbedarf und den Einflussfaktoren für eine schnelle Wasserresorption. Auf der Basis dieser Ausführungen werden konkrete Empfehlungen zum Trinkverhalten und zur Getränkewahl formuliert, wobei auch Isogetränke Erwähnung finden. Die Bedeutung der Hauptnährstoffe als Energielieferanten (auch in konzentrierter Form) wird in drei weiteren Abschnitten ausführlich besprochen. Dabei ist hervorzuheben, dass die Gehalte der zahlreich aufgeführten Lebensmittel an Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen in Anlehnung an die in Kapitel 1 dargelegten Richtlinien der DGE durchweg in Energieprozent umgerechnet wurden. Dies vereinfacht dem Leser das schnelle Auffinden von günstigen bzw. ungünstigen Lebensmitteln. Bei den Kohlenhydraten wird im Besonderen auf deren große Bedeutung im Ausdauersport hingewiesen, bei den Proteinen mit dem Mythos vom erhöhten Bedarf im Kraft - sport aufgeräumt. Im Abschnitt Mikronährstoffe wird der Grundsatz erläutert, dass kein zum Energieverbrauch überproportionaler Bedarf besteht. Des Weiteren wird auf kritische Nährstoffe (Magnesium, Calcium, Eisen, Zink, Vitamin B 6 und ACE ) näher eingegangen. Eine ausreichende Versorgung mit Vitaminen und Mineralstoffen über die Nahrung wird als grund - sätzlich möglich erachtet; im Fall eines Mangels ist eine Supplementierung jedoch angezeigt. Die ergogenen Hilfen werden nach begrifflicher Eingrenzung tabellarisch in verschiedene Gruppen (inkl. Dopingmittel) eingeteilt. Für die sogenannten ernährungsbezogenen Leistungsförderer folgt eine detaillierte Beschreibung der (angepriesenen) Wirkungen einzelner Substanzen. Die Autorin kommt zu dem Schluss, dass durch die entsprechenden Präparate (mit Ausnahme von Kreatin) keine Leistungssteigerungen zu erwarten sind. Die Ernährungsrichtlinien für die Wettkampfsaison (Kap. 3) befassen sich zum einen mit der im Ausdauersport bewährten Methode der Kohlenhydrat-Superkompensation, zum anderen mit dem Gewichtmachen in Sportarten mit Gewichtsklassen. In diesem Zusammenhang werden unangemessene und angemessene (weil leistungserhaltende) Gewichtsreduktionsdiäten vorgestellt. Sehr begrüßenswert ist die Auseinandersetzung mit Gestörtem Eßverhalten und Eßstörungen (Kap. 4). Der nicht zu unterschätzende Anteil an Athleten (überwiegend Frauen) im Hochleistungsbereich, die an athletischer Anorexie, aber auch Anorexia und Bulimia nervosa leiden, macht eine stärkere öffentliche Beschäftigung mit dieser Thematik erforderlich. Kritisch zu betrachten ist die geringe Datenbasis hinsichtlich der Ist-Zufuhr von Nährstoffen im Leistungssportbereich. Es wäre wünschenswert, in einer folgenden Auflage weitere Studien zu berücksichtigen. Nichts - destotrotz hat die mehrfach wiederholte Grundregel einer Verminderung der Fett- zugunsten der Kohlenhydratzufuhr sicherlich ihre Gültigkeit im Leistungssport. Generell kann die Lektüre dieses Buchs, das durch seine Kürze, Prägnanz, Aktualität und Übersichtlichkeit sowie zahlreiche den Text ergänzende Abbildungen und Tabellen besticht, allen leistungsorientierten Freizeit - sportlern, (Hoch-)Leistungssportlern und deren Betreuern, aber auch Sportstudenten, Ernährungsfachkräften und Medizinern nahegelegt werden. Prof. Dr. Klaus Baum 49

7 Lektine wirken blutzuckersenkend, indem sie die Stärkeverdaulichkeit reduzieren. Allerdings geht Erhitzung mit einer teilweisen Inaktivierung der Lektine einher (Rea et al., 1985). Phytinsäure Bei der Phytinsäure handelt es sich um den Hexaphosphorsäureester des myo-inositols. Sie kommt in den Randschichten von Getreide sowie in den Proteinen von Hülsenfrüchten und Ölsaaten vor. Reich an Phytinsäure sind Erdnüsse (in mg/100 g: 1335), Sojabohnen (1250), Gerste (1070), Roggen (970), Mais (940), Weizen (905), Hafer (900), unpolierter Reis (890) und getrocknete weiße Bohnen (630) (Thompson, 1993). Wegen ihrer Eigenschaft, zweiwertige Eisen- und Zink-Ionen zu binden, wurde sie früher als antinutritive Substanz klassifiziert. Inzwischen ist jedoch klar, dass die vermehrte Bindung von Eisen und Zink durch Phytinsäure als Bestandteil einer vollwertigen Kost durch den höheren Gehalt dieser Kost an eben diesen Spurenelementen kompensiert wird. Folgende Wirkungen der Phytinsäure zählen zu den gesundheitsprotektiven: blutzuckersenkend. Tab. 3 Mahlzeit Zu / : Es ist wahrscheinlich, dass Phytin - säure im Dickdarm vor Krebs schützt. Dort bildet sie vermutlich Chelate mit prooxidativ wirkenden Ionen, wodurch die Entstehung von an der Kanzerogenese beteiligten Hydroylradikalen gehemmt wird (Graf & Eaton, 1993). Zu : In-vitro und im Tierversuch stimuliert Phytinsäure die Zytotoxizität der natürlichen Killerzellen (Baten et al., 1989). Zu : Regelmäßiger Verzehr von Brot mit Phytinsäurezusatz führt bei gesunden Personen zu einem geringeren Anstieg des Blutzuckerspiegels als der Verzehr von Brot ohne diesen Zusatz (Thompson et al., 1987), denn Phytinsäure hemmt die katalytische Aktivität des stärkespaltenden Enzyms -Amylase, wodurch die Stärkeverdaulichkeit im Dünndarm beeinträchtigt wird. Das ist gleichbedeutend mit einer verminderten Glucoseverfügbarkeit bzw. -resorptionsquote. Hieraus lässt sich die Hypothese ableiten, dass Phytin säure einen Schutzfaktor gegen Typ-2-Diabetes-mellitus darstellt. Resveratrol 5 am Tag Frühstück Zwischenmahlzeit Mittagessen Zwischenmahlzeit Abendessen Speisen Obstsaft zum Brot oder frisches Obst ins Müsli Gemüsesaft oder rohes Gemüse zum Knabbern gekochtes Gemüse und Getreide/Kartoffeln zur Eiweiß-Quelle frisches Obst Salat zum Brot Beispiel für die Integration der Ernährungsempfehlungen der Kampagne 5 am Tag in den Tages - speisenplan Beim Resveratrol (trans-3,4,5-trihydroxystilben), das chemisch gesehen eine polyphenolische Verbindung ist, handelt es sich funktionell um ein Phytoalexin. Phytoalexine sind Abwehrstoffe mit antimikrobiellen Eigenschaften, die nach einer mechanischen Schädigung bzw. einer Infektion von Pflanzen gebildet werden. Je knapp 100 µg Resveratrol, dessen Resorptionsquote bei 6 Prozent liegt, sind in 11 bis 14 ml Rotwein, 100 ml Weißwein, 8 Tassen weißen bzw. blauen Trauben oder 20 Erdnusskernen enthalten (Soleas et al., 1997; Sanders et al., 2000). Resveratrol wirkt (Jang et al., 1997): entzündungshemmend antithrombotisch. Zu : In vitro fördert Resveratrol die Apoptose von Tumorzellen (Holmes-McNary & Baldwin, 2000). Zu bis : Resveratrol beugt möglicherweise Herz-Kreislauf-Erkrankungen vor, indem es die Entstehung von oxidiertem LDL-Cholesterin hemmt (Belguendouz et al., 1997), entzündliche Erscheinungen in den Blutgefäßen mildert (Soleas et al., 1997) und die Thrombozytenaggregation vermindert (Pace-Asciak et al., 1996) am Tag -Kampagne Eine Ernährungsweise nach präventiv-medizinischen Grundsätzen entspricht einer abwechslungsreichen, überwiegend laktovegetabilen Kostform. Die Welt-Krebs-Forschungs- Stiftung und das Amerikanische Institut für Krebs-Forschung geben in ihrem Bericht Food, Nutrition and the Prevention of Cancer folgende Empfehlungen (WCRF & AICR 1997): Erhöhung der Zufuhr sekundärer Pflanzenstoffe durch häufigeren Verzehr von frischem Obst und Gemüse (täglich mindestens 600 bis 800 g, Tab. 2), öfter auch roh; Tab. 2 Vorkommen sekundärer Pflanzenstoffe Früchte, Gemüse o.a.m. Polyphenole Carotinoide Sulfide Phytoöstrogene Protease-Inhibitoren Saponine Glucosinolate Phytosterine Monoterpene Lektine Phytinsäure Resveratol Broccoli, Grünkohl u.a. Kohlgemüse x x x x Karotten, Tomaten, Spinat u.a. Wurzel-, Frucht- und Blattgemüse x x x Trauben, Beeren, Aprikosen u.a Obst x x x x Zitronen, Grapefruits u.a. Zitrusfrüchte x x x Knoblauch u.a. Zwiebelgemüse x x x Sojabohnen u.a. Hülsenfrüchte x x x x x x x Weizen, Gerste u.a. Getreide x x x x x x x Leinsamen, Erdnüsse, Oliven u.a. Ölsaaten x x x x x 50

8 Steigerung der Ballaststoff-Aufnahme durch Vollkornprodukte und Hülsenfrüchte; Reduzierung der Energie- und Fettzufuhr; Verminderung des Konsums von Alkohol, Süßigkeiten und Kochsalz; Verringerung des Verzehrs von Lebensmitteln tierischen Ursprungs, vor allem von gepökelten, geräucherten und stark gebratenen Produkten. Auf der Basis des genannten Berichts und dem in den USA populären Slogan 5 a day, startete die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) in Zusammenarbeit mit der Deutschen Krebsgesellschaft im Jahr 1998 die 5 am Tag -Kampagne. Die DGE rät, täglich mindestens 3 Portionen Gemüse (ca. 400 g) die Hälfte davon unerhitzt und 2 Portionen Obst (ca. 250 g) am besten frisch zu essen; Obstund Gemüsesäfte können jeweils eine Portion Obst bzw. Gemüse ersetzen (Biesalski, 2001). Eine Portion entspricht in etwa einer Handvoll. Tab. 3 zeigt beispielhaft, wie der Verzehr von fünf Portionen Obst und Gemüse auf fünf Mahlzeiten täglich verteilt werden könnte. Gemäß der wissenschaftlichen Begründung für die 5 am Tag -Kampagne trägt eine gemüseund obstreiche Kost durch das Zusammenwirken von verschiedenen sekundären Pflanzenstoffen, aber auch Ballaststoffen, Mikro- und Makronährstoffen maßgeblich zu einer Verringerung der Häufigkeit des Auftretens sogenannter Zivilisationskrankheiten bei (Biesalski, 2001). Allein das weltweite Krebsaufkommen soll durch diese Maßnahme um 23 Prozent gesenkt werden (WCRF & AICR 1997). Des Weiteren ist eine Risikominderung wahrscheinlich bei Herzinfarkt (Ness & Powles, 1997), Schlaganfall (Joshipura et al., 1999), Katarakt (Jansen et al., 1998), Typ-2-Diabetes-mellitus (Williams et al., 1999) und Bluthochdruck (Appel et al., 1997). Das derzeit größte Wachstumssegment der Lebensmittelindustrie sind demzufolge auch Erzeugnisse, denen sekundäre Pflanzenstoffe, Pro-, Pre-, Synbiotika o.ä. zugesetzt sind. Der jährliche Umsatz wird auf 30 Mrd. Dollar geschätzt, mit 5-prozentigen Zuwachsraten (Gass mann & Fankhänel, 2001). Allerdings können Lebensmitteln, denen bestimmte präventiv wirkende Substanzen fehlen, immer nur einige dieser Stoffe beigemischt werden. Dies ist nicht zu vergleichen mit der Vielzahl an bioaktiven Substanzen, die in Gemüse, Obst, Kartoffeln, Hülsenfrüchten, Vollkorngetreide und Nüssen von Natur aus vorkommen, und die mit großer Wahrscheinlichkeit nicht nur einzeln, sondern kombiniert (additiv und synergis - tisch) ihre Wirkungen entfalten. Einem möglichst breiten Spektrum und ausreichenden Mengen an Lebensmitteln pflanzlichen Ursprungs im Rahmen einer gemischten Kost ist daher der Vorzug zu geben. Von der Einnahme sekundärer Pflanzenstoffe in isolierter Form wird abgeraten. Zum einen wegen der vor allem in höherer Dosierung potentiell toxischen Eigenschaften dieser Wirkstoffe, zum anderen, weil sie möglicherweise die Resorption, den Transport oder die Wirkung von Lebensmittelinhaltsstoffen beeinträchtigen, die ihrerseits gesundheitsförderliche Effekte hätten. Diese Hypothese erklärt vielleicht auch, weshalb im Rahmen der ATBC- Studie (1994), bei der gesunde Personen über acht Jahre täglich 20 mg -Carotin supplementierten, eine positive Korrelation zwischen -Carotinzufuhr und Lungenkrebs gefunden wurde. 4. Nutritive Antioxidantien in der Sportpraxis Wegen des erhöhten Sauerstoff-Umsatzes bei körperlicher Aktivität entstehen im Intermediär-Stoffwechsel des Sportlers vermehrt Radikale, die abgefangen werden müssen, um Schäden an der Erbsubstanz, an Membranen, Lipiden und Proteinen zu verhindern. Untersuchungen zu sekundären Pflanzenstoffen haben ergeben, dass grüner und schwarzer Tee eine sehr hohe antioxidative Kapazität haben (Cao et al., 1996). Diese wird durch die Zugabe von Milch jedoch aufgehoben (Serafini et al., 1996). Hoch ist auch die antioxidative Kapazität der sekundären Pflanzenstoffe in Rotwein und rotem Traubensaft, gefolgt von Grape fruit-, Tomaten-, Orangen- und Apfelsaft (Wang et al., 1996). Beim Obst sind Beeren besonders reich an antioxidativ wirksamen sekundären Pflanzenstoffen (Wang et al., 1996), beim Gemüse Kohl und Knoblauch (Cao et al., 1996). Unter Berücksichtigung der üblichen Verzehrsmengen stellen auch Kartoffeln eine gute Quelle für antioxidative sekundäre Pflanzenstoffe dar. Neben zahlreichen sekundären Pflanzenstoffen (Polyphenolen, Carotinoiden, Sulfiden, Prote - ase-inhibitoren und Phytoöstrogenen) zählen auch Vitamin-C und Vitamin-E sowie Selen und Zink zu den nutritiven Antioxidantien, deren Zufuhr mit der Nahrung ausreichend sein muss. Welche Lebensmittel reich an den genannten Vitaminen und Spurenelementen sind, ist bei Schek (2002a) ausführlich beschrieben. Uneingeschränkt empfohlen werden neben Vollkorngetreideerzeugnissen Obst und Gemüse der Saison. So z.b. Erdbeeren, Rhabarber, Spargel, Spinat, Kohlrabi, Radieschen und Rettich im Frühling, Himbeeren, Kirschen, Blattsalate, Tomaten, Gurken, Zucchini und Broccoli im Sommer, Pflaumen, Äpfel, Birnen, grüne Bohnen, Chinakohl, Lauch und Zwiebeln im Herbst sowie Äpfel, Feldsalat, Karotten, Sellerie, Rote Bete, Weiß-, Rot- und Rosenkohl im Winter. * Literatur Adlercreutz, H. & Mazur, W. (1997). Phyto-oestrogens and western diseases. Ann. Med., 29, Apitz-Castro, R. et al. (1986). Ajoene, the antiplatelet principle of garlic, synergistically potentiates the antiaggregatory action of prostacyclin, forskolin, indomethacin and dipiridamole on human platelets. Thromb. Res., 42, Appel, L.W. et al. (1997). A clinical trial of the effects of dietary patterns on blood pressure. N. Engl. J. Med., 336, Armstrong, L. (2001). Tour des Lebens. Wie ich den Krebs besiegte und die Tour de France gewann. 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