Polyphenole in Sauerkirschen

Was sind Polyphenole? 

Polyphenole sind natürliche Verbindungen, die zur Gruppe der sekundären Pflanzenstoffe gehören. Sie werden je nach Anzahl ihrer Ringstrukturen und Hydroxylgruppen in verschiedene komplexe Gruppen unterteilt. Heute sind über 10.000 Arten von Polyphenolen bekannt ​(1)​. 

Polyphenole lassen sich in vier Hauptgruppen einteilen: Flavonoide, Stilbene, phenolische Säuren und Lignane. Diese Gruppen bilden die Grundlage für die weitere Unterteilung der Polyphenole. Die größte und am intensivsten erforschte Gruppe sind die Flavonoide. Ihre Untergruppen umfassen Flavan-3-ole, Flavonole, Isoflavone, Flavanone und Anthocyane ​(2)​. 

Vor einigen Jahren wurden Polyphenole noch als gesundheitlich unbedeutend angesehen. Mit zunehmender Forschung nahm jedoch das Interesse an phenolischen Verbindungen zu, was vor allem auf die Entdeckung ihrer Wirkung als Antioxidantien zurückzuführen ist ​(1)​. 

Abb. 1: Klassifizierung der Polyphenole ​(2)​ 

Welche Funktion erfüllen Polyphenole in Pflanzen? 

Pflanzen bilden Polyphenole, um sich vor verschiedenen schädlichen Faktoren zu schützen. Bakterien, Viren, Insekten, größere Tiere, aber auch UV-Strahlen können Pflanzen schädigen. Daher haben sie im Laufe der Evolution Polyphenole entwickelt, um sich vor Krankheitserregern und Fressfeinden zu schützen und Umweltstress abzuwehren ​(3)​. 

Am Beispiel der Flavonoide wird deutlich, dass Polyphenole teils sehr unterschiedliche Funktionen in Pflanzen übernehmen: Neben der Abwehrfunktion sind sie auch für die Pigmentierung der Früchte verantwortlich. Anthocyane sind für die rot-blaue Färbung vieler Früchte und Gemüse, einschließlich Sauerkirschen, zuständig ​(4)​. Flavone und Flavonole schützen die Zellen von Blüten, Blättern und Stängeln insbesondere vor schädlicher UV-Strahlung ​(3)​. Außerdem spielen Polyphenole eine bedeutende Rolle bei der Bildung von Geschmack, Geruch und Textur der Frucht ​(5)​. 

Welche Polyphenole sind in Sauerkirschen enthalten? 

Die Polyphenole in Sauerkirschen befinden sich größtenteils in der Haut der Frucht. Sie machen sie nicht nur zu einer gesunden Frucht, sondern verleihen ihr ein besonderes Aroma ​(6)​.  

Einige der in Sauerkirschen vorkommenden Polyphenole sind: 

Unterscheiden sich Sauerkirschprodukte im Hinblick auf den Polyphenolgehalt?  

Da Sauerkirschen einen eher säuerlichen Geschmack haben, werden sie selten frisch verzehrt und stattdessen zu verschiedenen Produkten verarbeitet. Häufig finden sich Sauerkirschen in Form von Säften, Saftkonzentraten, Marmeladen, alkoholischen Getränken und Süßwaren. Dadurch können sie nicht nur saisonal, sondern auch ganzjährig konsumiert werden ​(7)​.  

Zu den Produkten mit dem höchsten Nährstoffgehalt zählen Sauerkirschsäfte und -konzentrate. Sie sind der ursprünglichen Form der Frucht am nächsten und enthalten einen Großteil des ursprünglichen Spektrums an sekundären Pflanzenstoffen. Dies wurde in einer Studie nachgewiesen, die verschiedene Sauerkirschprodukte verglich. Die höchste Menge an Polyphenolen war, im Vergleich mit gefrorenen, konservierten und getrockneten Sauerkirschen, im Sauerkirsch-Konzentrat enthalten ​(8)​.  

Wissenschaftler kamen in einer Studie im Jahr 2021 zu dem Ergebnis, dass Sauerkirschsäfte oder -konzentrate eine höhere Wirksamkeit aufweisen als pulverisierte Sauerkirschprodukte. Sie weisen darauf hin, dass unterschiedliche Herstellungsverfahren von Sauerkirschprodukten die Zusammensetzung der Nährstoffe verändern können, was wiederum deren Wirkung beeinflusst ​(9)​. 

Wie hoch ist der Polyphenolgehalt in verschiedenen Darreichungsformen? 

Der höchste Gehalt an Polyphenolen befindet sich in frischen Sauerkirschen, wobei der Gehalt je nach Reifegrad variiert: Je reifer die Frucht, desto mehr Polyphenole sind enthalten ​(5)​. Außerdem hängt der Polyphenolgehalt von der jeweiligen Sauerkirschsorte ab. Die Montmorency Sauerkirsche gilt als die Sorte mit dem höchsten Polyphenolgehalt, da sie mit 4,07 mg Polyphenolen pro Gramm die höchste Konzentration aufweist. Weitere Sorten mit hohem Polyphenolgehalt sind Royal Ann (2,29 mg/g), Bing (1,85 mg/g) und Rainier (0,75 mg/g) ​(10)​.  

Im Rahmen zahlreicher Studien wurden verschiedene Sauerkirschprodukte auf ihre Polyphenolmenge untersucht. Mayta Apaza et al. konnten zum Beispiel zeigen, dass Sauerkirschsäfte und -konzentrate nach der Verarbeitung die höchste Menge an Polyphenolen aufweisen. Jedoch kann die Zugabe von Zucker in den Säften die Menge an Polyphenolen reduzieren ​(6)​. 

In einer weiteren Studie wurden andere Verarbeitungsmethoden untersucht. Es konnte festgestellt werden, dass bei gefrorenen Sauerkirschen bei -23 °C nach 3 Monaten 66 % der Anthocyane verloren gingen. Bei Temperaturen von -70 °C betrug der Verlust nach 3 Monaten nur 10 %. Die Menge der Gesamt-Polyphenole wurde ebenfalls reduziert, jedoch deutlich weniger ​(10)​. 

Bei der Trocknung der Frucht gibt es Unterschiede je nach Methode, wobei die Gefriertrocknung als optimal gilt, da sie zu geringeren Verlusten führt. Extrakte können ebenfalls große Mengen an Polyphenolen enthalten, jedoch werden häufig bestimmte Verbindungen selektiv extrahiert, wodurch das volle Spektrum wertvoller Inhaltsstoffe verloren geht. Kapseln bieten einen guten Schutz der Polyphenole, wenn sie durch Biopolymere umschlossen sind, welche sie vor Sauerstoff, Wasser und Licht schützen ​(7)​. 

Welche anderen Lebensmittel sind reich an Polyphenolen? 

Neben Sauerkirschen enthalten selbstverständlich auch andere Obst- und Gemüsesorten Polyphenole. In der Regel befinden sich verschiedene Polyphenole in einer bestimmten Frucht. Häufig gibt es jedoch ein Polyphenol, das in der Frucht überwiegt. In der nachfolgenden Tabelle sind ausgewählte Obstsorten aufgelistet, die reich an Polyphenolen sind. Zudem ist das wichtigste, enthaltene Polyphenol sowie dessen Menge in Milligramm pro Gramm aufgelistet. 

Tab. 2: Polyphenolgehalt in ausgewählten Lebensmitteln ​(1)​  

 Das Wichtigste in Kürze

Literatur 

1. Rana A, Samtiya M, Dhewa T, Mishra V, Aluko RE. Health benefits of polyphenols: A concise review. J Food Biochem 2022; 46(10):e14264. doi: 10.1111/jfbc.14264.
2. Fraga CG, Croft KD, Kennedy DO, Tomás-Barberán FA. The effects of polyphenols and other bioactives on human health. Food Funct 2019; 10(2):514–28. doi: 10.1039/c8fo01997e.
3. Mazid MA, Khan TA, Mohammad F. Role of secondary metabolites in defense mechanisms of plants. Biology and medicine 2011; 3:232–49.
4. Blando F, Oomah BD. Sweet and sour cherries: Origin, distribution, nutritional composition and health benefits. Trends in Food Science & Technology 2019; 86:517–29. doi: 10.1016/j.tifs.2019.02.052.
5. Ferretti G, Bacchetti T, Belleggia A, Neri D. Cherry antioxidants: from farm to table. Molecules 2010; 15(10):6993–7005. doi: 10.3390/molecules15106993.
6. Mayta Apaza AC, Marasini D, Carbonero F. Tart Cherries and health: Current knowledge and need for a better understanding of the fate of phytochemicals in the human gastrointestinal tract. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 2017; 59(4):626–38. doi: 10.1080/10408398.2017.1384918.
7. Yılmaz FM, Görgüç A, Karaaslan M, Vardin H, Ersus Bilek S, Uygun Ö et al. Sour Cherry By-products: Compositions, Functional Properties and Recovery Potentials - A Review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 2019; 59(22):3549–63. doi: 10.1080/10408398.2018.1496901.
8. Ou B, Bosak KN, Brickner PR, Iezzoni DG, Seymour EM. Processed tart cherry products--comparative phytochemical content, in vitro antioxidant capacity and in vitro anti-inflammatory activity. J Food Sci 2012; 77(5):H105-12. doi: 10.1111/j.1750-3841.2012.02681.x.
9. Wangdi JT, Sabou V, O'Leary MF, Kelly VG, Bowtell JL. Use, Practices and Attitudes of Elite and Sub-Elite Athletes towards Tart Cherry Supplementation. Sports (Basel) 2021; 9(4). doi: 10.3390/sports9040049.
10. Chaovanalikit A, Wrolstad RE. Total Anthocyanins and Total Phenolics of Fresh and Processed Cherries and Their Antioxidant Properties. J Food Sci 2004; 69(1). doi: 10.1111/j.1365-2621.2004.tb17858.x.