Analyse von Saponinen in Erbsen (Pisum sativum L.) mittels HPTLC-MS

FSMI 2013

Vortrag von V. Reim, 18.02.2013

Valeria Reim, Kathrin Tscherch, Sascha Rohn
Universität Hamburg, HAMBURG SCHOOL OF FOOD SCIENCE - www.hsfs.org


Leguminosen (Hülsenfrüchtler) gehören botanisch zur Ordnung der Schmetterlingsblütenartigen (Fabales) und sind einer der artenreichsten Pflanzenfamilien. Als Lebens- wie auch als Futtermittel sind sie von unschätzbarem Wert und leisten einen wichtigen Beitrag für eine nachhaltige und ausgewogene Ernährung. Vor allem bei vegetarischer oder veganer Kost sind sie als hochwertige Eiweißlieferanten unabdingbar. Neben weiteren ernährungsphysiologisch wertvollen Inhaltsstoffen wie Vitaminen, Mineral-, Ballast- und sekundären Pflanzenstoffen enthalten Hülsenfrüchte jedoch auch wertmindernde Ingredienzien, z.B. Protease-Inhibitoren, Phytinsäure sowie Saponine. Letztere umfassen eine sehr heterogene Gruppe pflanzlicher Steroid- oder Triterpen-Glykoside. Aufgrund ihrer adversen Effekte (piscizid, molluscizid, hämolytisch) wurden sie bislang als antinutritiv deklariert. Nichtsdestotrotz weisen Saponine auch positive Eigenschaften auf, weshalb sie zunehmend wieder im Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen stehen. Neben der Beeinflussung des Immunsystems können sie zur Senkung des Cholesterinspiegels beitragen.
In Erbsen (Pisum sativum L.) sind bislang zwei Formen von monodesmosidischen, triterpenen Saponinen, deren Struktur denen aus der Sojabohne ähneln, bekannt. Dazu gehören das DDMP Saponin ('"Sojasaponin βg"), welches infolge der Lagerung sowie bei technologischen Be- und Verarbeitungsprozessen zum Saponin B ("Sojasaponin I") konvertiert.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Saponinprofil in den Schalen und geschälten Samen von ausgewählten Erbsensorten untersucht. Das Fehlen von Chromophoren in Saponinen erschwert deren spezifische Detektion im UV-Licht. Lediglich DDMP-konjugierte Saponine mit einem Absorptionsmaximum von 295 nm werden im UV-Wellenlängenbereich erfasst. Wohingegen mithilfe der Hochleistungsdünnschicht-chromatographie (HPTLC, high-performance thin-layer chromatography) und anschließender postchromatographischer Derivatisierung die Analyse von Saponinen ermöglicht wird. Mit dem TLC-MS-Interface zur direkten Kopplung erfolgt eine schnelle und kontaminationsfreie Extraktion der Substanzzonen mit anschließender online Übertragung an das jeweilige Massenspektrometer, wodurch innerhalb von kürzester Zeit die Saponine über ihr spezifisches Massenspektrum identifiziert werden können.
Darüber hinaus wurde die hämolytische Aktivität der Saponine mittels Blutgelatine direkt auf der HPTLC-Platte untersucht.
Alle Sorten betreffend sind die Saponine sowohl in den Erbsenschalen als auch in den geschälten Samen lokalisiert. Anhand der HPTLC-MS-Analyse wurden das Sojasaponin βg sowie das Nicht-DDMP-konjugierte Saponin B nachgewiesen, deren Konzentrationen von der Erbsensorte abhängig sind. Bezüglich der hämolytischen Wirkung, erwiesen sich die triterpenoiden Saponine aus der Erbse im Vergleich zum Steroidsaponin Digitonin als nicht-hämolytisch.