Einfluss der Lebensmittelprozessierung auf die Bioverfügbarkeit von Kupfer: Untersuchungen zur zellul?ren Kupferaufnahme aus CuSO 4 und Melanoidin-Cu-Komplexen

摘要

Kupfer gilt als essentielles Spurenelement, da es als struktureller und katalytischer Cofaktor Bestandteil vieler lebenswichtiger Enzyme ist. Andererseits kann jedoch eine exzessive Zufuhr von Kupfer nachfolgend zu irreversiblen Gewebesch?den führen. Um pathophysiologische Erscheinungen zu vermeiden, muss deshalb sowohl die physiologische Kupferhom?ostase als auch die Aufnahme von Kupfer aus der Nahrung streng reguliert werden. Obwohl Melanoidine als finale Produkte der thermischen Prozessierung von kohlenhydratreichen Lebensmitteln nachgewiesenerma?en über metallchelatisierende Eigenschaften verfügen, ist ihre Bedeutung für die Resorption von lebensnotwendigen Mineralien und Spurenelementen bisher nur unzureichend gekl?rt. In der vorliegenden Studie konnte gezeigt werden, dass lebensmittelrelevante Melanoidine über ein revertierbares Kupferbindungsverm?gen verfügen. Hierbei konnte ein Zusammenhang zwischen der Menge aus den Maillard-Reaktionsprodukten (MRPs) freisetzbarer Kupferionen und der Hemmung des Cu-sensitiven Enzyms poly (ADP-Ribose) Polymerase 1 nachgewiesen werden. Die Aufnahme der Cu-Ionen aus Melanoidin-Cu Komplexen in humane HCT116-Kolonkarzinomzellen erfolgt im Vergleich zu der anorganischen Verbindung CuSO4in gleichem Ausma?, jedoch mit deutlich gr??erer Geschwindigkeit. Die durchgeführten Genexpressionsanalysen weisen zudem auf Unterschiede in der zellul?ren Bioverfügbarkeit der aufgenommenen Kupferionen hin. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass Melanoidine als Endprodukte der Maillard-Reaktion regulierend in den Prozess der Kupferaufnahme in intestinalen Zellen eingreifen und thermisch prozessierte Lebensmittel somit als wichtige Modulatoren der Kupferhom?ostase angesehen werden müssen.