Melanoidine: Brotkruste – besser als ihr Ruf

Während der Hitzebehandlung von Lebensmitteln bilden sich im Verlauf der Maillard-Reaktion Melanoidine als braungefärbte, stickstoffhaltige Makromoleküle. Trotz zahlreicher experimenteller Anstrengungen, Melanoidine aus gebräunten Lebensmitteln wie Kaffee oder Braumalz zu isolieren, ist es bis heute nur vereinzelt gelungen, detaillierte Einblicke in die chemischen Strukturelemente der hochmolekularen Melanoidine zu erhalten. Somit ist auch die physiologische Wirksamkeit dieser mit der täglichen Nahrung aufgenommenen Röstprodukte noch weitgehend ungeklärt.

Bekannt ist, dass es bei nahezu allen thermischen Verarbeitungsprozessen durch die Reaktion zwischen Aminosäuren und reduzierenden Kohlenhydraten zu einem Verlust an essentiellen Aminosäuren kommt, insbesondere an Lysin. Die damit einhergehende Verminderung der biologischen Wertigkeit ist jedoch wegen der mehr als ausreichenden, täglichen Aufnahme an Protein in industrialisierten Ländern unbedenklich. Die Bildung von gesundheitlich abträglichen Röstprodukten wird hingegen vielfach diskutiert.

Andererseits existieren für Extrakte aus Röstprodukten auch Hinweise auf positive gesundheitliche Wirkungen. So wird für komplexe Modellmischungen dieser Verbindungen zum Beispiel eine antioxidative Wirksamkeit und ein Beitrag zum antikanzerogenen, chemopräventiven Potenzial diskutiert.

Im Rahmen der aktuellen Studien ist es den Münchner Wissenschaftlern nun gelungen, das antioxidative Potenzial von chemisch definierten Melanoidinen zu bestimmen und erste Einblicke in die wirksamen Strukturelemente zu erhalten. Untersuchungen an Roggenmischbroten ergaben, dass die mit Ethanol extrahierbaren Melanoidine aus Brotkruste die höchsten antioxidativen Aktivitäten in vitro aufweisen, während die entsprechenden, aus der Krume sowie dem Ausgangsmehl isolierten Fraktionen kaum in der Lage waren, die unerwünschte Peroxidation essentieller, ungesättigter Fettsäuren zu hemmen.

Aktivitätsorientierte Untersuchungen an Modellmelanoidinen führten dann zur Identifizierung einer bislang unbekannten Kohlenhydratmodifikation von proteingebundenen Lysin-Seitenketten, dem so genannten Pronyl-Lysin, das in vitro eine hohe antioxidative Aktivität aufweist. Weitere Studien belegten erstmals, dass Pronyl-Lysin in humanen Darmepithelzellen chemopräventive Eigenschaften besitzt. 

_{Quelle: Pressemitteilung der Technischen Universität München}