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Vergleich der postprandialen Carotinoidkonzentration in den Chylomikronen bei jungen und älteren Personen

Die Bioverfügbarkeit von Carotinoiden aus Karotten, Tomaten und Spinat wird bei jungen und älteren Erwachsenen gemessen anhand des postprandialen Gehaltes in den Chylomikronen. Carotine und Lutein zeigen keine altersbedingten Unterschiede; die Lycopenresorption nimmt mit dem Alter ab.

Epidemiologische Studien lassen eine negative Korrelation zwischen dem Verzehr von Obst und Gemüse und dem Auftreten bestimmter Tumoren und degenerativer Erkrankungen erkennen. Als Wirksubstanzen sind Carotinoide im Gespräch. Die häufigsten Carotinoide in Lebensmitteln sind ?-Carotin, Lycopen und Lutein; ?-Carotin hat Provitaminfunktion, Lycopen wird eine anticancerogene Wirkung bei Prostatatumoren zugeschrieben, Lutein und Zeaxanthin physiologische Wirkungen in der Retina.

 

Über die Bioverfügbarkeit der einzelnen Carotinoide im höheren Lebensalter und ihren Einfluss auf den Vitamin A-Status ist nur wenig bekannt, und das Wenige stammt aus Studien mit isolierten Substanzen. Veränderungen der Enterozytenfunktion und anderer physiologischer Prozesse im Gastrointestinaltrakt könnten neben der verminderten Resorption von Mikronährstoffen auch die Carotinoidresorption, die Umwandlung von Provitamin A in Vitamin A, die cis-trans-Isomerisierung der Carotinoide und den Transport der Carotinoide zur Leber beeinträchtigen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Ermittlung der Bioverfügbarkeit von ?-Carotin, Lycopen und Lutein in einem praxisnahen Studiendesign mit jüngeren und älteren Personen.

 

Testpersonen (TP) sind je 8 normalgewichtige, klinisch gesunde Männer im Alter von 20-35 und 60-75 Jahren. Die gewohnheitsmäßige Ernährung wird 1 Woche vor Studienbeginn in einer Erhebung über 5 Tage ermittelt; keine der TP verwendet Nah-rungsergänzungsmittel. Bei den Älteren sind Körpergewicht (kg/m²), Serumcholesterin und die ?- und ?-Carotin-Aufnahme (mg/d) signifikant höher und die Fettaufnahme niedriger als bei den Jüngeren, die mittlere Aufnahme an Vitamin A, Lycopen und Lutein-Zeaxanthin ist tendenziell höher, die an Nahrungsenergie, Kohlenhydraten und Proteinen sowie Serumglucose und -triacylglyceride (TG) der beiden Gruppen sind nahezu identisch.

 

Die Testmahlzeiten bestehen aus Weizengrieß, Pflanzenöl, Brot, Eiklar und Joghurt, dazu Püree aus gekochtem Gemüse [188 g Karotten (30 mg ?-Carotin, 20,3 mg ?-Carotin), 61 g Tomaten (30 mg Lycopen, 0,54 mg ?-Carotin), 260 g Spinat (30 mg Lutein, 11,6 mg ?-Carotin)]. Das Gemüse stammt vom lokalen Supermarkt, jede Sorte aus einer Charge. Der Carotinoidgehalt wird vor Testbeginn analytisch ermittelt. Die Gehalte in den Testmahlzeiten liegen an der Obergrenze der in westlichen Ländern mit der Nahrung aufgenommenen Mengen. Die TP verzehren die Testmahlzeiten in randomisierter Reihenfolge im Abstand von jeweils mindestens 2 Wochen morgens nüchtern nach einer ersten Blutentnahme. 3 Tage vor den Tests soll die Kost carotinoidarm sein; die Abendmahlzeit vor dem Test ist carotinoidfrei; sie wird gemeinsam eingenommen. Weitere Blutproben werden stündlich zwischen der 2. und 9. h postprandial entnommen. Neben kleinen Mengen an Leitungswasser darf keine weitere Nahrung aufgenommen werden. Die Chylomikronen werden fraktioniert und bei -80°C unter Stickstoff gelagert bis zur analytischen Aufarbeitung der Carotinoide. Der TG-Gehalt der Chylomikronen wird enzymatisch-colorimetrisch bestimmt.

 

Bei den älteren TP steigt der TG-Gehalt in den Chylomikronen nach der Gemüsemahlzeit im Mittel um 27% höher an als bei den jüngeren, gemessen als Fläche unter der Postprandialkurve. Nach der Karottenmahlzeit steigen die Konzentrationen an all-trans-Carotin, 13 cis-?-Carotin, ?-Carotin und Retinylpalmitat in den Chylomikronen in beiden Altersgruppen gleichermaßen an mit Höchstwerten 3-4 h postprandial. Lycopen aus Tomatenpüree verhält sich analog. Die Luteinkurve aus Spinat unterscheidet sich in beiden Altersgruppen von den zuvor genannten durch einen nahezu kontinuierlichen Anstieg bis zum Ende der Beobachtungsperiode (9 h postprandial). Als Ursache wird eine verzögerte Magenentleerung diskutiert. Altersbedingte Unterschiede im Verhältnis der cis-trans-Isomere von ?-Carotin in den Chylomikronen sind nicht erkennbar.

 

Die Einbeziehung des TG-Gehaltes der Chylomikronen in die Berechnung lässt für Carotine, Retinylpalmitat und Lutein keinen Unterschied zwischen den Altersgruppen erkennen, der entsprechende Wert für Lycopen liegt hingegen bei den Älteren um 41% niedriger als bei den Jüngeren (24,9±8,0 bzw. 41,2±17,9 µmol/mmol; p = 0,04), d. h. die Resorptionsrate von Lycopen scheint mit dem Alter abzunehmen, die der übrigen Carotinoide nicht. Der Effekt ist durch die verzögerte Chylomikronen-Clearance im Alter maskiert; er wird erst erkennbar bei Berücksichtigung des höheren TG-Gehaltes der Chylomikronen. Da die Carotinresorption aus Tomate nicht beeinträchtigt ist, kann ein Einfluss der Tomatenmatrix ausgeschlossen werden. Die Ergebnisse bestätigen Literaturangaben, nach denen der Nüchtern-Lycopen-Plasmaspiegel im Alter niedriger ist als bei jüngeren Personen, nicht jedoch der anderer Carotinoide.

 

Nach den Ergebnissen der Studie spielt bei stoffwechselgesunden Personen das Alter keine wesentliche Rolle für die Resorption und den postprandialen Stoffwechsel von ?- und ?-Carotin, wahrscheinlich auch von Lutein, für die cis-trans-Isomerisierung der ?-Carotine und die intestinale Umwandlung in Vitamin A. Die Bioverfügbarkeit von Lycopen scheint hingegen mit dem Alter nachzulassen.


IME

Cardinault(1), N., V. Tyssandier(1), P. Grolier(1), B. M. Winklhofer-Roob(2), J. Ribalta(3), C. Bouteloup-Demange(4), E. Rock(1), P. Borel(1)
(1. Unité Maladies Métaboliques et Micronutriments (UMMM), Centre INRA de Clermont-Ferrant/Theix, Saint-Genès-Champanelle, Frankreich; 2. Institut für Molekularbiologie, Biochemie und Mikrobiologie, Karl-Franzens-Universität, Graz, Österreich; 3. Universidad Rovira, Reus, Spanien; 4. Unité d?Exploration en Nutrition, Laboratoire de Nutrition Humaine, Clermont-Ferrand, Frankreich):
Comparison of the postprandial chylomicron carotinoid responses in young and older subjects.
European Journal of Nutrition, 42 (2003) pp. 315-323.