Oxidationsprodukte antioxidativ wirksamer phenolischer Terpene und Diterpene aus Thymian und Rosmarin
FSMI 2013
Vortrag von G. Rainis, 19.02.2013
Guido Rainis und Waldemar Ternes
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Lebensmitteltoxikologie und Chemische Analytik, Abteilung Chemische Analytik, Bischofsholer Damm 15/123, 30173 Hannover; E-Mail: waldemar.ternes@tiho-hannover.de
Die Gewürzpflanzen Rosmarin (Rosmarinus officinalis L.) und Thymian (Thymus vulgaris L.) gehören zu den meistkultivierten Arten der botanischen Familie Lamiaceae. Die flüchtige Phase der methanolischen Extrakte besteht aus ätherischen Ölen, die bei Thymian vor allem durch die als antioxidativ, antimikrobiell und entzündungshemmend beschriebenen Terpene Thymol und Carvacrol charakterisiert ist. Bei Rosmarin sind als Leitsubstanzen für die antioxidativen Eigenschaften die nichtflüchtigen Diterpene Carnosolsäure und Carnosol genannt [1]. Bei Thymian besitzt der semiflüchtige und nahezu geruchlose Inhaltsstoff p Cymen 2,3 diol eine weitaus höhere antioxidative Wirksamkeit als die flüchtigen Komponenten Thymol und Carvacrol [2]. Daneben lassen sich aus Thymianblättern nichtflüchtige Biphenyle isolieren [3,4], für die neben antioxidativen auch geruchstilgende und thrombozythenaggregationshemmende Eigenschaften festgestellt wurden. Die Substanzen wurden bislang uneinheitlich als Dimere von Thymol bzw. Carvacrol oder p Cymen 2,3 diol bezeichnet, ohne auf einen möglichen Bildungsweg oder ihren nativen Gehalt in Thymian einzugehen. Angesichts der technologisch und physiologisch interessanten Eigenschaften dieser Biphenyle wären diese Informationen von großer Relevanz, um die Substanzen wirtschaftlich nutzbar machen zu können. Dazu wurde eine HPLC-Methode entwickelt, um diese Oxidationsprodukte neben ihren Edukten erstmals vollständig chromatographisch erfassen und bestimmen zu können. Zudem wurden die möglichen Oxidations- und Nitrierungsprodukte bei der Reaktion von Thymol, Carvacrol und p Cymen 2,3 diol unter Anwesenheit von Natriumnitrit bzw. Nitritpökelsalz untersucht, welches in der Fleischverarbeitung breite Anwendung findet. Wir konnten nachweisen, dass sich bei Thymian die (antioxidativ wirksamen) Biphenyle (3,4,3’,4’-tetrahydroxy-5,5’-diisopropyl-2,2’-dimethylbiphenyl und 3,4,4’-trihydroxy-5,5’-diisopropyl-2,2’-dimethylbiphenyl) durch oxidative Kupplungsreaktionen von p Cymen 2,3 diol und nicht aus Thymol und Carvacrol bilden. Carnosolsäure aus Rosmarin, deren oxidative Reaktionswege bereits ausführlich beschrieben sind, wurde vor kurzem von der EFSA als unbedenklich eingestuft und wird bereits zur Haltbarmachung von Fleischprodukten angewendet. Die möglichen Reaktionen mit Nitrit haben wir ebenfalls erstmals untersucht und festgestellt, dass dieses einen deutlich schnelleren Abbau der Carnosolsäure zu seinen Oxidationsprodukten induziert.
Die Ergebnisse dieser Studie können dazu beitragen, diese antioxidativen und gleichzeitig geruchlosen Substanzen aus industriellen Abfallprodukten, z. B. den Rückständen aus der Wasserdampfdestillation zur Gewinnung ätherischer Öle, anzureichern und damit potentiell breite Anwendungsmöglichkeiten für die Haltbarmachung verschiedener Lebensmittel zu erschließen.
Literatur
1. Schwarz K, Ternes W (1992) Antioxidative constituents of Rosmarinus officinalis and Salvia officinalis. I. Determination of phenolic diterpenes with antioxidative activity amongst tocochromanols using HPLC. Z Lebensm-Unters-Forsch 195 (2):95-98.
2. Schwarz K, Ernst H, Ternes W (1996) Evaluation of antioxidative constituents from thyme. J Sci Food Agric 70 (2):217-223
3. Nakatani N (1994) Chemistry of antioxidants from Labiatheae herbs. In: Food Phytochemicals for Cancer Prevention Ii: Teas, Spices, and Herbs, vol 547. Acs Symposium Series. Amer Chemical Soc, Washington :144-153
4. Dapkevicius A, van Beek TA, Lelyveld GP, van Veldhuizen A, de Groot A, Linssen JPH, Venskutonis R (2002) Isolation and structure elucidation of radical scavengers from Thymus vulgaris leaves. Journal of Natural Products 65 (6):892-896
