Sekundäre Pflanzenstoffe im Portrait

Um ihren Stoffwechsel und das Wachstum aufrecht zu erhalten, produzieren Pflanzen zusätzlich zu ihren lebenserhaltenden Nährstoffen auch sekundäre Pflanzenstoffe. Ihre Aufgaben sind vielseitig: Sie locken pollenverbreitende Insekten an, schützen die Pflanze vor Schädlingen und Krankheitserregern und bewahren sie vor starker Sonneneinstrahlung. Näher erforscht werden sie erst seit den 1990er-Jahren. Heute gehen Wissenschaftler davon aus, dass sie auch im menschlichen Organismus gesundheitliche Effekte entfalten.

In Pflanzen funktionsreich

Zu den sekundären Pflanzenstoffen zählen Farbpigmente, Boten- sowie Schutzstoffe, die sich hauptsächlich in ihrer chemischen Struktur unterscheiden. Während in der Pflanze der größte Anteil der enthaltenen Stoffe auf energieliefernde Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette entfällt, kommen sekundäre Pflanzenstoffe nur in geringen Konzentrationen vor. Etwa 100.000 verschiedene Verbindungen sind heute bekannt und es wird davon ausgegangen, dass viele noch unentdeckt sind. 5.000 bis 10.000 sekundäre Pflanzenstoffe finden sich in der menschlichen Nahrung. Hier übernehmen sie wichtige, aber entbehrliche Funktionen und zählen somit zu den nicht-essenziellen Nährstoffen.

In der täglichen Pflanzenkost

Enthalten sind sie in Obst und Gemüse, Hülsenfrüchten, (Vollkorn-)Getreide, Kräutern und Gewürzen, Nüssen und Samen. In den einzelnen Lebensmitteln sind sie jeweils nur begrenzt vorzufinden, so sind es beispielsweise in Zwiebeln etwa 70 bis 100, in Äpfeln 200 bis 300 oder in Tomaten 300 bis 350 unterschiedliche Vertreter. Gemüse weist in der Regel höhere Gehalte auf als Obst. Durchschnittlich nimmt ein Mensch pro Tag durch eine gemischte Kost etwa 1,5 g davon auf. Bei Vegetariern und Veganern ist dieser Wert etwas höher.

Mit einer Vielzahl an Effekten assoziiert

Wer sich pflanzenbetont ernährt, könnte davon profitieren. Denn Studien zeigen, dass sekundäre Pflanzenstoffe Stoffwechselprozesse positiv beeinflussen können. Wie alle bioaktiven Substanzen sind sie physiologisch wirksam. Ihre Eigenschaften wurden in zahlreichen Zellkultur-und Tierversuchen belegt: Sie können antioxidativ, antimikrobiell gegen Hefen, Viren und Bakterien sowie blutdruck- und cholesterinsenkend wirken und das Immunsystem stimulieren. Die Ergebnisse aus Tiermodellen können allerdings nur bedingt auf den Menschen übertragen werden. Für die Effekte bei der humanen Ernährung liegen bloß Daten aus Beobachtungsstudien vor, die nur Zusammenhänge aufzeigen, aber keine Ursache-Wirkungs-Mechanismen belegen können. So wurde beobachtet, dass eine hohe Aufnahme von sekundären Pflanzenstoffen das Risiko für bestimmte Krankheiten möglicherweise verringert. Dazu zählen: Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs, Adipositas, Gefäßverengungen, Demenz und altersbedingte Augenerkrankungen. Ob die Effekte auf einzelne sekundäre Pflanzenstoffe oder auf bestimmte Gruppen zurückzuführen sind, ist unklar. Aufgrund der fehlenden Datenlage zur Bioverfügbarkeit und den genauen Wirkmechanismen gibt es aktuell keine klaren Empfehlungen zu einzelnen sekundären Pflanzenstoffen. Mit einem regelmäßigen Verzehr von unterschiedlichen pflanzlichen Lebensmitteln ist eine Mischung aus den Substanzen gewährleistet.

Die unterschiedlichen sekundären Pflanzenstoffe im Überblick

Carotinoide sind vorwiegend Farbstoffe, die Obst und Gemüse ihre rote, gelbe, orange und grüne Farbe verleihen. Der wohl bekannteste Vertreter ist das beta-Carotin. Je nach Sorte, Jahreszeit und Reifegrad können die Gehalte in den Lebensmittel schwanken. Auch innerhalb des Lebensmittels, so sind Lutein und beta-Carotin (Provitamin-A) vermehrt in den äußeren Blättern von Salaten oder in Schalen von Karotten enthalten. Im menschlichen Körper finden sich die größten Gehalte mit 80 bis 85 % im Fettgewebe.

In der Gruppe der Glukosinolate Glukosinolate sind etwa 120 Vertreter der sogenannten Senfölglykoside bekannt. Diese sind hauptsächlich in der Pflanzenfamilie der Kreuzblütler wie Senf, Kren und Kohlgewächsen enthalten. Die höchsten Glukosinolatmengen wurden in Kohlrabi (109 mg/100 g) und Gartenkresse (121 mg/100 g) gefunden. Die in ihnen vorkommenden Schwefelverbindungen sorgen für einen stechend-scharfen und leicht bitteren Geschmack. Glukosinolate sind hitzeempfindlich und werden daher beim Kochen, aber auch beim Fermentieren abgebaut. So schmeckt z. B. Sauerkraut deutlich weniger scharf als frisches Kraut.

Monoterpene sind vorwiegend in ätherischen Ölen enthalten, z. B. Zitrus-, Pfefferminz- oder Kümmelöl, aber auch in aromatischen Gewürzen wie Zimt und Thymian. Der bekannteste Vertreter ist Limonen, das vor allem im Saft und in der Schale von Zitrusfrüchten vorkommt. Eingesetzt werden Monoterpene in der Herstellung von Parfums, aber auch von Getränken, Backwaren und Desserts.

Bei Phytoöstrogenen handelt es sich um Pflanzenhormone, die dem weiblichen Sexualhormon Östrogen ähnlich sind. Sie wirken jedoch weniger als ein Hundertstel des menschlichen Östrogens oder synthetisch hergestellter Östrogene. Das bekannteste Phytoöstrogen ist das im Soja enthaltene Isoflavon, das auch in Vollkorngetreide und Samen vorkommt.

Phytosterine sind pflanzliche Fette, die hauptsächlich in fettreichen Pflanzen bzw. Pflanzenteilen vorkommen. Reichlich enthalten sind sie in Sesamsaat (714 mg/100g) und Sonnenblumenkernen (534 mg/100 g) sowie in Pflanzenölen und Nüssen. Sie dienen den Pflanzen zum Aufbau der Zellwände und ähneln in ihrer Struktur den tierischen Sterinen, wie Cholesterin.

Flavonoide gehören mit Phenolsäuren zur Gruppe der Polyphenole und sind die am weiten verbreitete Verbindung. Sie befinden sich hauptsächlich in den Randschichten von roten, gelben, grünen und violetten Obst- und Gemüsesorten sowie Hülsenfrüchten und Getreide und geben den Produkten die charakteristische Farbe. Auch verarbeitete Produkte wie Schokoladeerzeugnisse sowie Rotwein enthalten relevante Mengen. Durch äußere Einflüsse von Licht, Verarbeitung oder Zubereitung unterliegen die Werte jedoch großen Schwankungen. Zu den bekanntesten Vertretern dieser Pflanzenstoffe zählen neben dem Flavonoid Quercetin, das vorwiegend in Zwiebeln (347 mg/kg) und Grünkohl (110 mg/kg) zu finden ist, die Anthozyane. Die dunklen Farbstoffe werden aufgrund ihrer färbenden Eigenschaften auch als natürliche Lebensmittelfarbstoffe eingesetzt. Den höchsten Gehalt an Phenolsäuren weist ebenfalls Grünkohl (970–1550 mg/kg) auf.

Saponine sind Pflanzenseifen, die in wässriger Lösung eine Emulgator- und Schaumwirkung zeigen. Sie schmecken bitter und kommen in hohen Konzentrationen in Kichererbsen (50 mg/kg) und Sojabohnen (39 mg/kg) vor. In der Getränkeherstellung werden sie beispielsweise als Schaumbildner in Bier oder bei alkoholfreien Erfrischungsgetränken zugesetzt. In der veganen Küche wird das Kochwasser der Kichererbse, genannt Aqua Faba, als falscher Eischnee verwendet.

Der wichtigste Vertreter der Sulfonide ist das Allicin. Dieses ist in Knoblauch, aber auch in Zwiebeln enthalten. Als schwefelhaltige Verbindungen sorgen Sulfide für den typischen scharfen Geruch. In frischem Knoblauch können sie Konzentrationen von bis zu 4 g/kg erreichen.

Tabelle: Eigenschaften, Vorkommen und mögliche gesundheitsfördernde Wirkung von sekundären Pflanzenstoffen:

Fazit

Obwohl zahlreiche Daten vorliegen, die auf ein Gesundheitspotenzial der sekundären Pflanzenstoffe beim Menschen hinweisen, sind die zugrundeliegenden Mechanismen bislang noch nicht vollständig aufgeklärt. Empfohlen wird daher eine ausreichende und variantenreiche Zufuhr von Gemüse und Obst, Hülsenfrüchten und Nüssen sowie Vollkornprodukten, um eine gute Versorgung mit sekundären Pflanzenstoffen sicherzustellen.