In vitro Studien zum Einfluss von Extrakten aus Kaffee, Artischocke, Ingwer, Erdbeerbaum und Tee auf die Phosphodiesterase-Aktivität

Phosphodiesterasen (PDE) katalysieren die Hydrolyse der second messenger cAMP und cGMP und spielen damit eine wichtige Rolle in cAMP- und cGMP-vermittelten Signalkaskaden. PDE-Hemmstoffe besitzen pharmakologische Wirkungen und werden daher u.a. als Antikoagulantien, Antiphlogistika und Vasodilatatoren eingesetzt. Neben synthetischen PDE-Hemmstoffen sind zahlreiche naturliche Hemmstoffe bekannt, die sowohl in Arzneipflanzen als auch in Lebensmitteln vorkommen. So sind beispielsweise Methylxanthine, Chlorogensauren, Alkylpyrazine und Flavonoide als PDE-Hemmstoffe beschrieben. Der Verzehr von Lebensmitteln mit PDE-hemmendem Potential konnte sich aufgrund der pharmakologischen Wirkungen von PDE-Hemmstoffen positiv auf das Risiko von Herz Kreislauf-Erkrankungen auswirken. Daher besteht gesteigertes Interesse, das PDE-hemmende Potential von verschiedenen Lebensmitteln und die dafur verantwortlichen Inhaltsstoffe zu identifizieren. Zwei Humanstudien haben in diesem Zusammenhang gezeigt, dass die PDE-Aktivitat in Thrombozyten bei langzeitigem Konsum von Kaffee (Coffea arabica) gehemmt wurde. Dabei wurden die verantwortlichen Inhaltsstoffe in Kaffee nicht identifiziert, weshalb in der vorliegenden Arbeit eine Aktivitats-geleitete Fraktionierung mit in vitro PDE-Aktivitats-Assay durchgefuhrt wurde. Im Rahmen der Aktivitats geleiteten Fraktionierung wurde eine Fraktion von wasserloslichen Melanoidinen mit niedrigem Molekulargewicht (< 3 kDa), niedriger Polaritat und UV-Aktivitat (260 nm, 280 nm, 420 nm) als verantwortlich fur die PDE-Hemmung durch Kaffee identifiziert. Als Mechanismus der Hemmung wurde eine nicht-kompetitive Hemmung bestimmt, die vermutlich durch die Chelatisierung von zweiwertigen Kationen durch die Melanoidinfraktion hervorgerufen wird. Da Daten zur Bioverfugbarkeit von intakten Melanoidinen in der Literatur fehlen, bleibt eine physiologische Bedeutung unklar. Weiterhin wurden in der vorliegenden Arbeit Arzneipflanzen mit kulinarischer Bedeutung auf ihr PDE-hemmendes Potential untersucht. Wahrend Extrakte aus Erdbeerbaumfruchten (Arbutus unedo) und Gruntee (Camellia sinensis) wider Erwarten keine Effekte auf die PDE-Aktivitat besasen, konnte fur einen Artischockenblatterextrakt (ALE, Cynara scolymus) und einen Ingwerpulverextrakt (GPE, Zingiber officinale) ein mit Kaffee vergleichbares PDE-hemmendes Potential gezeigt werden. Einzelsubstanztestungen haben gezeigt, dass fur das PDE-hemmende Potential des ALE vermutlich ein Synergismus von mehreren Inhaltsstoffen verantwortlich ist, wobei es sich sehr wahrscheinlich um Flavone und Chlorogensauren handelt. Eine grobe Fraktionierung des GPE zeigte, dass das PDE-hemmende Potential der lipoiden Fraktion zuzuordnen war. Einzelsubstanztestung von [6]-Gingerol lasst vermuten, dass das PDE hemmende Potential von den Gingerolen und deren Derivaten ausgeht. So konnten in der vorliegenden Arbeit zwei neue Lebens- bzw. Arzneimittel mit PDE-hemmendem Potential identifiziert sowie die verantwortlichen Inhaltsstoffe eingegrenzt werden. Zukunftig gilt es zu untersuchen, ob Effekte durch den Verzehr dieser Extrakte oder Lebensmittel zu einem physiologischen Effekt fuhrt, der positive Auswirkungen auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen besitzt.