Praktikum

Untersuchung des Einfluss verschiedener Knoblauchsorten auf die Reduktion der Arsenit-Toxizität

Sandra Szostak (03/2011-04/2011)

Betreuer: Britta Planer-Friedrich, Sinikka Hinrichsen, Regina Lohmayer

Knoblauch wird wie auch anderen Lauchgewächsen seit altersher eine heilende Wirkung nachgesagt. Jüngste Studien zeigten sogar, dass bei gleichzeitiger Einnahme von Knoblauch das Krebsrisiko durch toxische Substanzen wie Arsen deutlich herabgesetzt werden kann. Vermutlich ist dies auf eine antioxidierende Wirkung des Knoblauchs zurückzuführen. Welche Inhaltsstoffe dafür genau verantwortlich sind bzw. welche Wirkungsmechanismen eintreten, ist aber noch ungeklärt.

Möglicherweise ist dafür die Schwefel-haltige Substanz Allicin verantwortlich ist. Allicin entsteht aus dem Alliin im Knoblauch-Zytoplasma, wenn dieses durch Zerstören der Zellen durch Schneiden oder Zerdrücken mit dem Enzym Alliinase in den Vakuolen reagieren kann. Andere Studien zeigten, dass Selen, das aus dem Boden aufgenommen werden kann, aufgrund ähnlicher chemischer Eigenschaften Schwefel in vielen Verbindungen ersetzen kann, die in Experimenten eine deutlich höhere anti-kanzerogene Wirkung als die entsprechenden Schwefel-Verbindungen zeigten. Weitere möglicherweise wichtige Spurenelemente sind Ca, P, Fe, I, und Ge. Es wurde bereits in Ansätzen gezeigt, dass Knoblauch aus verschiedenen Anbaugebieten weltweit unterschiedliche Spurenelemente und speziell unterschiedliche S-Substanzen enthält. Bezieht man sich also auf die anti-kanzerogene Wirkung von Knoblauch, weiß man nicht, ob diese wirklich in jeder Knoblauchsorte gleich stark ausgeprägt ist oder in Abhängigkeit der Spurenelemente variiert.

Konkret hat uns das bereits ein Problem bereitet. Indische Forscher hatten in Studien mit Hautzellen gezeigt, dass bei gleichzeitiger Zugabe von Knoblauch die Arsenit-Toxizität deutlich reduziert werden konnte. Eine Reproduktion dieser Ergebnisse mit in Deutschland gekauftem Knoblauch war bislang erfolglos; im Gegenteil: Teils trug der Knoblauch sogar zur Erhöhung der Toxizität bei.

Daher soll nun im Rahmen des Praktikums Knoblauch aus verschiedenen Anbaugebieten hinsichtlich seiner Schwefel-Spezies und Spurenelemente charakterisiert werden. Die Proben müssen aufbereitet und Extrakte gewonnen werden. Die Schwefel-Spezies-Analyse erfolgt in Kooperation mit Regina Lohmayer mittels chromatographischer Trennung und UV-Detektion. Die Spurenelemente bestimmen wir als Gesamtgehalte mittels ICP-MS. Ziel ist es, zu sehen, ob sich in Verbindung mit Toxizitätstest, die parallel im Rahmen der Promotionsarbeit von Sinikka Hinrichsen durchgeführt werden, Korrelationen ergeben zwischen der Zusammensetzung des Knoblauchs und seiner anti-kanzerogenen Wirkung.