Phytoextrakte als potenzielle Quelle antioxidativ wirkender Substanzen

Summary

Pflanzen und ihre Inhaltsstoffe sind in vielerlei Hinsicht von großer Bedeutung. Als Quelle von Makro- und Mikronährstoffen sind sie ein essenzieller Teil von Lebens- und Futtermitteln. Das Potenzial pflanzlicher Inhaltsstoffe geht allerdings weit darüber hinaus und Inhaltsstoffe sowie deren Einsatzmöglichkeiten sind längst nicht vollständig erforscht.
Im Rahmen von zwei Forschungsprojekten wurden Rohstoffe und Nebenströme der Bierherstellung sowie Mikroalgen und Cyanobakterien auf Inhaltsstoffe mit antioxidativer Wirkung hin untersucht. Für einen Einsatz in Kosmetika sind Antioxidantien von großer Bedeutung. Sie sind in der Lage Sauerstoffradikale abzufangen und somit oxidativen Stress in der Haut – ausgelöst z.B. durch intensive UV-Licht Einstrahlung – zu reduzieren.
Wässrige und ethanolische Malz- und Biertreberextrakte erreichten z.B. bis zu 14,8 mg Gallussäure-Äquivalenz/g bei der Folin-Ciocalteu-Methode und eine antioxidative Kapazität von bis zu 0,2 μM Trolox-Äquivalenz/g, bezogen auf die Feststoffeinwaage. Es erfolgten darüber hinaus in vitro Wirksamkeitstests (antioxidative Kapazität, Tyrosinase-Hemmung), welche durch Zellkulturanalysen ergänzt wurden. Die Extrakte konnten in einer Keratinozyten-Zellkultur bis zu 85% der induzierten reaktiven Sauerstoffspezies abfangen.
Als weitere Quelle antioxidativ wirkender Substanzen konnten Mikroalgen und Cyanobakterien genutzt werden. Als Anpassung an Umweltstress produzieren diese Organismen u.a. Pigmente und phenolische Substanzen mit antioxidativer Wirkung. In untersuchten Grünalgenstämmen konnten die höchsten Gehalte an Chlorophyll und Carotinoiden (60 mg bzw. 12 mg pro g Biomasse im Fall von Neochloris oleobundans) festgestellt werden. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die wässrige Extraktion geeignet ist, um antioxidativ wirksame Verbindungen aus den untersuchten Stämmen zu extrahieren. Werte von über 20 mg Gallussäure-Äquivalenz/g Feststoffeinwaage bei der Folin-Ciocalteu-Methode wurden für Neochloris oleobundans, Phormidium sp., and Wilmottia murravi gemessen. Die antioxidativen Kapazitäten wurden außerdem für wasserlösliche und fettlösliche Substanzen anhand der photometrisch ermittelbaren Radikalabschwächung bestimmt. Phormidium ambiquum und Phormidium sp. waren die Stämme mit den höchsten Gehalten an wasserlöslichen Verbindungen (12-14 μmol Ascorbinsäure-Äquivalenz/g), während N. oleobundans und A. obliquus die Stämme mit den höchsten Gehalten an lipidlöslichen Verbindungen (60-80 μmol Trolox-Äquivalenz/g) waren.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich hochwertige Verbindungen mit antioxidativen Eigenschaften aus Malzen und Biertrebern, sowie aus kultivierbaren Mikroalgen und Cyanobakterien extrahieren lassen und das Potenzial haben, in der Kosmetikindustrie, aber auch im Lebensmittel- und pharmazeutischen Bereich zum Einsatz zu kommen.