Bildung und Stabilität von Glucosinolatabbauprodukten und Isothiocyanat-Proteinkonjugaten in erhitzten Lebensmitteln am Beispiel Gemüse-angereicherter Brote

Abstract

Vermehrt werden funktionelle Lebensmittel entwickelt um die Aufnahmemenge an Obst und Gemüse zu erhöhen. Dazu werden besonders viel verzehrte Produkte wie Brot verwendet, da diese unabhängig von Alter und Geschlecht viel verzehrt werden. Gemüse der Pflanzenordnung Brassicales liefern bei einer Anreicherung einen hohen Gehalt an Glucosinolaten, deren Abbauprodukten, den Isothiocyanaten (ITC) werden gesundheitsfördernde Eigenschaften zugeschrieben. Diese können entweder enzymatisch oder thermisch induziert gebildet werden. Aufgrund ihrer starken Elektrophilie können ITC jedoch mit nukleophilen Inhaltsstoffen wie Proteinen reagieren und Konjugate bilden. Diese ITC Proteinkonjugate können einen Einfluss auf die Eigenschaften des Proteins haben und die Bioverfügbarkeit von ITC und essentiellen Aminosäuren reduzieren. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss des Backprozesses auf die Freisetzung der Isothiocyanate aus dem Pflanzenmaterial und die Bildung von ITC-Weizenprotein-Konjugaten zu untersuchen. Bei der Herstellung von Brot kann neben dem Hitzeprozess durch den pH-Wert des Teiges möglicherweise Einfluss auf die Bildung der ITC genommen werden. Daher wurden neben der generellen Bildung auch diverse Einflussfaktoren untersucht. Für die Analysen wurde gefriergetrocknete und frische Teile der Kapuzinerkresse (Tropaeolum majus L.), sowie frische Gartenkresse (Lepidium sativum L.), welche hauptsächlich das Benzylglucosinolat enthalten, zu verschiedene Teigen/Rezepturen aus unterschiedlichen Mehlen und Backtriebmitteln gegeben und gebacken. Während des Backvorgangs wurde das Glucosinolat neben Benzylcyanid (BC) auch zu Benzylisothiocyanat (BITC) abgebaut, dass im weiteren Verlauf zu BITC-Proteinkonjugaten reagiert hat. Die Analysen erfolgten über eine GC-MS- und LC-ESI-MS/MS-Methodik für die Abbauprodukte und die ITC-Proteinkonjugate. In allen Broten konnten in Abhängigkeit der Reaktionsbedingungen die genannten Verbindungen nachgewiesen und quantifiziert werden. Zusätzlich zeigte sich, dass der Hitzeprozess den stärksten Einfluss auf den ITC-Gehalt hat, wohingegen weitere Einflussfaktoren eine untergeordnete Rolle spielen.