Gewinnung von anticancerogen wirksamen Isoflavonen aus Rotklee

Gewinnung von anticancerogen wirksamen
Isoflavonen aus Rotklee (Trifolium pratense)
C. Müller, H. Stöckmann und K. Schwarz
Institut für Humanernährung und Lebensmittelkunde, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Isoflavone (IF) sind östrogenwirksame Flavonoide, die im
Zusammenhang mit der Prävention von hormonabhängigen
Krebserkrankungen untersucht wurden [1,2]. Als Quelle für
Isoflavone ist vor allem die Sojabohne bekannt. Klee ist eine im
gemäßigten Klima beheimatete isoflavonreiche Pflanze, wobei
insbesondere der als Futtermittel angebaute Rotklee (Trifolium
pratense) von Interesse ist [3].
Ziel dieser Arbeit war es,
• den Einfluss des Erntezeitpunktes auf den Gehalt an Isoflavonen
zu bestimmen
• die Möglichkeit, micellare Emulgatorlösungen als Alternative zu
herkömmlichen Lösungsmitteln für die Extraktion zu testen.
Erntezeitpunkt
Der Erntezeitpunkt stellte sich als ein wesentlicher Parameter zur
Rohstoffauswahl heraus. Im Jahresverlauf sank der Isoflavongehalt.
Nach einem Schnitt Mitte Juni stieg der Gehalt Anfang Juli wieder
an, um dann im weiteren Verlauf stark abzusinken (s. Abb. 1). Die
Unterschiede sind in erster Linie auf das verstärkte
Längenwachstum der Rotkleepflanzen und das kleiner werdende
Blatt/Stängel-Verhältnis zurückzuführen, da in Blättern mehr
Isoflavone enthalten sind als in Stängeln (s. Tab. 1) [vgl. 4].
Isoflavongehalt/g Probe
Einführung
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Ethanol
Puffer
MG
PolysorbatSorbitanester
Tw een20
Tw een80
SMO
MG/DG
Extraktionslösungen
Abb. 2: Isoflavongehalt in micellaren Extrakten von lebensmitteltauglichen Emulgatoren;
Ethanol= 50%Ethanol zur quantitativen Extraktion; Puffer= 0,2M Phosphatpuffer (pH6); MG=
Monoglycerid von Speisefettsäuren; SMO= Sorbitanmonooleat; MG/DG= Mono-/Diglyceride
von Speisefettsäuren
Abb. 3 zeigt die Ausbeute an Isoflavonen, die durch ein BatchVerfahren im Labormaßstab im Vergleich zur quantitativen Extraktion
(Ethanol US) erzielt wurden. 10 g Rotklee wurde viermal mit je 100 ml
Extraktionsmittel mit Hilfe eines Schüttlers für jeweils 2h extrahiert. Im
Vergleich zu einer ethanolischen Lösung (50%) wurden 53-77% an
Isoflavonausbeute erzielt.
100
90
Isoflavongehalt/g Probe
80
14
mg Isoflavone/ g Klee
12
10
8
70
60
50
40
30
20
6
10
0
4
Ethanol US
2
Ethanol Batch
SMO Batch
Tween20 Batch
Emulgator
0
15.5.
30.5.
13.6.
2.7.
18.7.
30.7.
28.8.
6.9.
12.9.
Erntezeitpunkte
Abb. 1: Einfluss des Erntezeitpunktes auf den Isoflavongehalt in Rotkleekraut
Abb. 3: Extraktion von Isoflavonen aus Rotklee im Batch-Verfahren; SMO=
Sorbitanmonooleat; Ethanol= 50%Ethanol zur quantitativen Extraktion; US=
Ultraschallbehandlung, quantitative Extraktion.
Vergleich von micellaren Lösungen mit einem ethanolischen Extraktionsmittel
Fazit
Tab. 1: Isoflavongehalt in Blättern und Stängel von Rotkleekraut vom 15.5.
Pflanzenteil
Isoflavongehalt (mg/g Probe)
Blattmaterial
14,3 (+/- 1,2)
Stängel
7,1 (+/- 1,0)
Extraktion mit micellaren Emulgatorlösungen
Neben der Extraktion mit Lösungsmitteln [5] ist es möglich, mit
wässrigen Emulgatorlösungen Isoflavone aus Rotklee durch
Solubilisierung in den Micellen zu gewinnen (s. Abb. 2). Dabei
erwiesen
sich
die
beiden
Tween-Lösungen
und
das
Sorbitanmonooleat als gute Solubilisierer für Isoflavone, während
die Mono- und Diglyceride nur eine geringe Solubilisierung
aufwiesen. Die solubilisierende Wirkung, die auf den Emulgator
zurückzuführen ist, kommt durch die Differenz zwischen Puffer und
den Emulgatorlösungen zum Ausdruck (s. Abb. 2) Zum Vergleich
wurde der Gehalt im Lösungsmittelextrakt (Ethanol 50%) als 100
angesetzt.
Für eine hohe Ausbeute an Isoflavonen ist der erste Aufwuchs von
Rotklee
(Mai/Juni)
am
geeignetsten.
Neben
der
Lösungsmittelextraktion ist die Gewinnung von Isoflavonen aus
Rotklee mit wässrigen Emulgatorlösungen möglich. Durch Auswahl
geeigneter Emulgatoren ist im Vergleich zur herkömmlichen
Lösungsmittelextraktion eine gute Ausbeute von bis zu 77% zu
erzielen.
Literatur
[1] Adlercreutz, H.; Mazur, W. (1997) Ann. Of Medicine 29, 95-120
[2] Barnes, S.; Coward, L.; Kirk, M.; Sfakianos, J. (1998) Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 217, 254-62
[3] McMurray, C.H. , Laidlaw, A.S. , Mc Elroy, M. (1986)
J. Sci. Food Agr., 333-40
[4] Vetter, J. (1995) J. Agric. Food Chem. 43 106-08.
[5] Müller, C. , Stöckmann, H. , Schwarz, K. (2001) DGQ Vortragstagung Jena, 77-82
Kontakt
[email protected]
Förderung durch das Ministerium für Wirtschaft, Technologie und Verkehr und
das Ministerium für Umwelt, Natur und Forsten des Landes Schleswig-Holstein:
„Gewinnung von Biowirkstoffen in Schleswig-Holstein“

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