Schlüsselwörter
(Englisch)
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carotenoids, bioaccessibility, vegetables, fruits, polyphenols, bioactive compounds
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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1. Pflanzliche Lebensmittel, insbesondere Früchte und Gemüse, leisten einen positiven Beitrag zur Prävention von Zivilisationskrankheiten. In diesem Zusammenhang sind sekundäre Pflanzenstoffe (SPS) wichtig, wobei deren Wirkmechanismen nach wie vor nicht geklärt sind. Vorernteaspekte wie Sorte, Anbau etc. und Nachernteaspekte wie Lagerung und Verarbeitung beeinflussen einerseits den Gehalt an SPS und anderseits auch deren Bioverfügbarkeit. Da letztere von grosser Bedeutung für die gesundheitlichen Wirkungen ist, wurde im AP2008-11 eine in vitro-Methode zur Abschätzung der Bio-Zugänglichkeit (Freisetzung von SPS aus der Matrix) etabliert. Diese soll nun mithilfe einer in vivo-Studie validiert werden.
2. In der Literatur gibt es widersprüchliche Angaben über den Einfluss von Carotinoiden auf die Eisenabsorption beim Menschen. In einer kürzlich abgeschlossenen Humanstudie konnte gezeigt werden, dass Lutein als isolierte Substanz die Eisenaufnahme bei jungen Frauen zwar nur leicht, aber doch signifikant zu erhöhen vermochte, während beta-Carotin keine solche Wirkung zeigte. Der Wirkmechanismus für diesen Unterschied ist unbekannt. Einfache in vitro-Tests könnten aber Anhaltspunkte darüber geben. Ausserdem wäre es äusserst interessant, in einer weiteren in vivo-Studie abzuklären, wie die pflanzliche Matrix (inkl. deren Verarbeitung) die Bioverfügbarkeit von Lutein und als Folge davon die Eisenabsorption beeinflusst.
3. Über die Stabilität von Apfel-Polyphenolen während der Passage durch den oberen Verdauungstrakt herrscht weitgehend Unklarheit. Dies ist insofern von Bedeutung, als dass Abbauprodukte andere Wirkungen im menschlichen Metabolismus haben können als die im Lebensmittel vorkommenden SPS. Im Rahmen einer kürzlich abgeschlossenen MAS-Arbeit konnten durch in vitro-Versuche erste Erkenntnisse gewonnen werden, dass polymere Flavanole aus der Matrix Apfel durch die menschlichen Verdauungsenzyme verändert werden. Es zeigte sich, dass die Einflussfaktoren sehr vielfältig sind und deshalb war keine abschliessende Beurteilung möglich. Weiterführende Untersuchungen in diesem Bereich können erst mittelfristig angestrebt werden, wenn es gelingt, über Drittmittel die notwendigen personellen und infrastrukturellen Ressourcen zu akquirieren.
4. Das Know-how über die ernährungsphysiologische Qualität von Früchten und Gemüse soll laufend erweitert werden, einerseits durch entsprechende Information und anderseits durch Zusammenarbeit im Rahmen von anderen Projekten.
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Projektziele
(Deutsch)
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1. MUSS-Ziel: In vitro-Methode zur Abschätzung der Bio-Zugänglichkeit mithilfe einer in vivo-Studie am Beispiel von Carotinoiden ist validiert. Aussagen über den maximal bioverfügbaren Anteil werden möglich.
2. MUSS-Ziel: Akquisition von Drittmitteln zur Durchführung von Wunschziel 4 (prioritär) bzw. Wunschziel 5 (mittelfristig).
3. MUSS-Ziel: Know-how im Bereich Ernährung und Gesundheit von Früchten und Gemüsen wird laufend verbessert.
4. WUNSCH-Ziel: Ausgewählte carotinoidreiche Gemüse (roh oder gekocht) oder Salate sind auf ihre Fähigkeit zur Erhöhung der Eisenabsorption getestet. Aussagen über besonders günstige Sorten und/oder zu empfehlende Zubereitungsarten werden möglich.
5. WUNSCH-Ziel: Die in vitro-Methode kann als Screening Tool zur Abschätzung von Veränderungen an Flavanoiden im oberen Verdauungstrakt eingesetzt werden.
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Neue Kenntnisse/Literatur
(Deutsch)
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- Biedrzycka, E., Amarowicz, R. (2008). Diet and health: apple polyphenols as antioxidants. Food Rev Int 24, 235-251.
- Faulks, RM, Southon, M (2005). Challenges to understanding and measuring carotenoid bioavailability. Biochim Biophys Acta 1740, 95-100.
- Hur, SJ et al (2011). In vitro human digestion models for food applications. Food Chem 125, 1-12.
- Kay, CD (2010). The future of flavonoid research. Br J Nutr 104, S91-S95.
- Maiani, G et al (2009). Carotenoids: Actual knowledge on food sources, intakes, stability and bioavailability and their protective role in humans. Mol Nutr Food Res 53, S194-S218.
- Spencer, JPE et al (2008). Biomarkers of the intake of dietary polyphenols: strengths, limitations and application in nutrition research. Br J Nutr 99, 12-22.
- Terry, L (2011). Health-promoting Properties of Fruits and Vegetables. CABI Bookshop.
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Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten
(Deutsch)
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Teilprojekt 1: Die Validierung der in vitro-Methode zur Abschätzung der Bio-Zugänglichkeit erfolgt im Rahmen einer Dissertation in Zusammenarbeit mit der Universität Kopenhagen.
Teilprojekt 2: Akquisition von Drittmitteln zum Ausbau der Forschungstätigkeit erfolgt gemäss Möglichkeiten (Ausschreibungen, Konsortien).
Teilprojekt 3: Know-how-Erarbeitung und -Transfer erfolgen v.a. im Rahmen der Zusammenarbeit innerhalb Agroscope (zB QualiRedFruits) und mit ETH Zürich (BSc-, MSc- und MAS-Arbeiten) sowie durch Information und Vernetzung im Ernährungsumfeld. Gegenseitige Unterstützung im Rahmen aktueller Fragestellungen laufen nach Bedarf über interne Schnittstellen (Christoph Carlen, Danilo Christen, Simon Egger, Reto Neuweiler etc).
Teilprojekte 4 und 5 können erst nach Beschaffung von Drittmitteln durchgeführt werden. Dementsprechend ist eine zeitliche Planung kaum möglich. Strategie für Teilprojekt 4: Projekteingabe im NFP69, wenn möglich in Zusammenarbeit mit der ETH. Zeithorizont für Teilprojekt 5 liegt eher im Nachfolge-AP, daher keine Angaben zu Projektorganisation und Zusammenarbeit.
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Kunden/Berichterstattung
(Deutsch)
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Die Kundenanregungen sind sehr generell gehalten ("Gesundheitswert in den Vordergrund rücken", "Aufklärung über bestehendes Wissen"). Diese Anliegen werden berücksichtigt. Allerdings ist anzufügen, dass dies nicht ohne Inhaltsstoff-Forschung geht, obwohl diese gemäss Forum Gemüse unwichtig ist. Nur mit eigenen Analysen ist es möglich, dem Anliegen nach Empfehlungen von vorteilhaften Sorten für Produzenten nachzukommen.
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