The contents and effects of polyphenols in chocolate : qualitative and quantitative analyses of polyphenols in chocolate and chocolate raw products as well as evaluation of potential implications of chocolate consumption in human health
Schokolade und Kakao im allgemeinen und die darin enthaltenen Polyphenole im speziellen haben in letzter Zeit aufgrund vermuteter positiver Gesundheitseffekte insbesondere im Zusammenhang mit Herz-Kreislauferkrankungen, verschiedener Krebserkrankungen sowie weiterer sogenannter degenerativen Erkrankungen wiederholt die wissenschaftliche Aufmerksamkeit erweckt. Allerdings gibt es bisher nur sehr wenig gesicherte Erkenntnisse über die genaue qualitative und quantitative Zusammensetzung von Polyphenolen in Schokolade, über deren Bioverfügbarkeit und Metabolismus sowie über deren tatsächliche Aktivität in vivo. In der vorliegenden Arbeit wurde unter Anwendung modernster analytischer Untersuchungsmethoden, insbesondere Hochdruckflüssigkeitschromaographie gekoppelt online mit Elektrosprayionisierung-Masenspektrometrie (HPLC-ESI-MS) sowie - nach Isolierung und Aufreinigung einzelner Polyphenolen aus Schokolade mittels Kombination verschiedener chromatographischer Techniken - Kernspinresonanzspektroskopie (NMR), 26 phenolische Substanzen, u.a. Flavan-3ole (Catechine), oligomere Procyanidine sowohl mit Einfach- (B-Typ) wie mit Doppelbindungen (A-Typ),Quercetin Aglykon und Glykoside, und schließlich Hydroxyzimtsäurederivate, in Schokolade nachgewiesen. Zwei dieser phenolischen Substanzen - Caffeoyltyrosine and p-Coumaroyldihydroxyphenylalanine - wurden dabei zum ersten Mal in Kakao oder Schokolade beschrieben. Durch Entnahme von Proben in verschieden Schokoladeherstellungsverfahren und quantitativer Analyse der Polyphenolgehalte in Kakaobohnen verschiedener Herkunftsländer, Kakaokernen, Kakaomassen und Schokoladen mithilfe der optimierten und validierten HPLC-MS Methode sowie anschließender multivariater Datenanalyse (Hauptkomponentenanalyse) konnte gezeigt werden, dass der Fermentierungsgrad der Kakaobohne, die Temperatur-Zeit Verhältnisse des Röstprozesses sowie die An- bzw. Abwesenheit eines Alkalisierungsschrittes die Hauptdeterminanten für Gehalt und Zusammensetzung von Polyphenolen in Schokolade sind. Desweiteren wurden oligomere Procyanidine als empfindlichste Fraktion identifiziert und oxidative Degradierung, Epimerisierung sowie Deglykosilierung als Mechanismen für die beobachteten Veränderungen in der Polyphenolzusammensetzung postuliert. Im Rahmen einer kleinen Pilot-Bioverfügbarkeitsstudie konnte die Aufnahme von Epicatechin, dem quantitativ vorherrschenden Kakaopolyphenol, und Spuren des Procyanidin Dimers B2 sowohl aus Bitterschokolade als auch aus Milchschokolade gezeigt werden. Die Analyse mittels HPLC-MS von Blut und Urin vor und in kurzen Zeitintervallen nach dem Verzehr ergab die Anwesenheit von acht Epicatechinmetaboliten bei gleichzeitiger virtueller Absenz von freiem Epicatechin, was auf eine schnelle Verstoffwechselung von Epicatechin hindeutete. In dieser Studie gab es keine Hinweise auf die Absorption höherer oligomerer Procyanidine in ihrer intakten Form. Die Beobachtung verschiedener Phenolsäuren im Urin lassen möglicherweise auf Verstoffwechselung nicht-absorbierter Polyphenole durch die Colonmikroflora und anschließender Aufnahme der Spaltprodukte schließen.Schließlich wurde die biologische und analytische Validität zweier vielversprechender Marker für in vivo oxidative DNA Schädigungen (8-Hydroxydeoxyguanosine), verbunden mit der Entstehung von Krebs, bzw. Lipidperoxidation (15-F2t-Isoprostan), verbunden mit der Entwicklung von Herz-Kreislauferkrankungen, diskutiert, sowie die Messunsicherheit und biologische Variabilität der beiden Marker in einer Pilotstudie quantifiziert.
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