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Kleine Frucht – großer Inhalt Inhaltsstoffe und Gesundheitswert von Steinobst | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vortrag anlässlich des 32. Bundessteinobstseminars vom 28. - 30. 11. 2006 in Ahrweiler Isabelle Lampe, DLR Rheinpfalz, Kompetenzzentrum Gartenbau, Neustadt Rückblende Aus Funden in den Pfahlbauten des Bodensee-Raumes geht hervor, dass bereits 4000 – 3000 v. Chr. Süßkirschenfrüchte der menschlichen Ernährung dienten. Es besteht die Annahme, dass die Sauerkirschen durch die Römer eingeführt und weiter kultiviert worden sind (GÖTZ, 1970). Bereits im Jahre 1870 wurde von Rochleder der erste Nachweis von Anthocyanidin in den Früchten durchgeführt. Willstädter und Zollinger isolierten 1916 ein Pigment in der Fruchthaut und nannten es Keracyanin (MAZZA und MINIATI, 1993). Seit Anfang der 60er Jahre des letzten Jahrhunderts wurden Untersuchungen von Wissenschaftlern in Deutschland, USA, Italien, Schweiz, Korea, Türkei und in Ungarn durchgeführt. Ab Anfang der 90er Jahre beschäftigten sich die Wissenschaftler insbesondere mit dem gesundheitlichen Wert der Inhaltsstoffe und der präventiven Wirkung auf Gesellschafts spezifischer Erkrankungen wie z.B. Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems. Bedeutung der Sauerkirsche – Anbau, Wirtschaft und Industrie Die Sauerkirschproduktion schreitet weltweit voran. Sie hat sich seit 1960 nahezu verdoppelt. Im Jahr 2004 wurden eine Million Tonnen geernteter Sauerkirschen registriert, davon wurden 70 % in Europa produziert (NYÉKI et al., 2005). Während der letzten 30 Jahre hat sich der Schwerpunkt der Sauerkirschproduktion in Richtung Osteuropa verschoben, hauptsächlich nach Jugoslawien und Ungarn. In Deutschland haben in den letzten Jahren im Hinblick auf die hohen Kulturkosten und die unbefriedigenden Preise viele Betriebe den Anbau aufgegeben, nach ZMP-Berechnungen –29% (ZMP, 2004). Auf dem europäischen Markt hat Deutschland den höchsten Verbrauch von Sauerkirschen. Jährlich werden 50 bis 60 tausend Tonnen importiert. Tab. 1: Export von Konservenkirschen und Frischware aus Ungarn 2003 nach FODOR (2004)
Abseits des Frischmarktes werden ganze Früchte in der Konservenindustrie verarbeitet. Pürees und Säfte finden in der Fruchtsaftindustrie, in Gebäck und Backwaren, in Konfekt oder in der Milchindustrie Verwendung. Die Säfte oder Konzentrate dienen als Quelle für Nektar und Fruchtgetränke. Eine weniger große Bedeutung kommt der Produktion von Spirituosen und Weinen zu. Der größte Anteil der Sauerkirschernte wird im Bereich der Konservenkirschen verarbeitet und liegt im Durchschnitt bei 88 %. Die Frischmarktware hat den geringsten Anteil an den Absatzmengen (insgesamt unter 1000 t). Eine größere Nachfrage zeigt sich beim Anteil Saftkirschen (12%). Aromastoffe der Sauerkirschen Das Aroma von Kirschen ist seit 1895 Gegenstand analytischer Arbeiten (SCHMID und GROSCH, 1986). Dabei liegen die Aromastoffe in Obstfrüchten in äußerst geringer Konzentration vor (HERRMANN, 2001). Die Aromaqualität der Früchte stellt einen dynamischen Prozess dar, der wesentlich vom Reifezustand der Früchte abhängt. Im frisch gepressten Kirschsaft dominieren zunächst grün-grasige Geruchsnoten. Erst nach 15 Minuten bildet sich das für Kirschen typische Aroma mit den Merkmalen bittermandelartig, fruchtig, grün und würzig. Nach weiteren 20 Minuten tritt zunehmend eine “gurkenartige” Geruchsnote hervor (SCHMID und GROSCH, 1986). Zusammensetzung der Sauerkirschen - Inhaltststoffe Sauerkirschen enthalten im Mittel etwa 83 – 85 % Wasser, 0,9 % Roheiweiß und etwa 0,5 % Mineralstoffe (HERRMANN, 2001a). WILL et al. (2005) untersuchte von fünf Sorten den Gehalt an Spurenelementen. Die wesentlichen Spurenelemente waren Eisen, Bor, Kupfer, Mangan und Zink. An Zuckern enthalten Sauerkirschen fast ausschließlich Glucose und Fructose, wobei der Glucosegehalt meist etwas höher liegt. Saccharose kommt nur in geringer Konzentration vor. Als Zuckeralkohol spielt der Sorbit wie allgemein im Steinobst eine Rolle (HERRMANN, 2001a). Der Säuregehalt der Sauerkirschen besteht fast ausschließlich aus Äpfelsäure. Daneben kommen sehr geringe Konzentrationen an Zitronensäure vor. Stärke ist nicht vorhanden. Der Gehalt an Ballaststoffen liegt bei etwa 1,0 bis 1,5 % (HERRMANN, 2001a), nachgewiesen in Form von Cellulose, Nicht-Stärke Polysacchariden und Pektin. Zusammensetzung der Sauerkirschen –sekundäre Inhaltststoffe Der Carotinoid-Gehalt in Kirschen ist sehr gering und damit für die Ernährung ohne Bedeutung (HERRMANN, 1996). Zu den wichtigsten Bestandteilen des Obstes zählen die phenolischen Inhaltsstoffe. Vor 40 Jahren waren sie noch weitgehend unbekannt und wurden als Obstgerbstoffe bezeichnet. Bis jetzt sind Tausende unterschiedlicher Flavonoide bekannt, von denen eine ganze Reihe verschiedene biologische Wirkungen auf Pflanze, Tier und Mensch zeigt. Wichtige Untergruppen der Flavonoide mit ihren im Obst hauptsächlich vorkommenden Vertretern sind (HERRMANN, 2001):
Die im pflanzlichen Gewebe vorkommenden Flavonole und Anthocyanidine treten praktisch immer mit Zucker verbunden als so genannte Glykoside auf. Phenole Die Untersuchungen zeigten, dass die essentielle Bildung von Phenolen in Steinfrüchten bereits in einem sehr frühen Stadium der Fruchtentwicklung beginnt und zwar kurz nach dem Blütenfall. Im Laufe der Fruchtentwicklung steigen sowohl Fruchtgewicht als auch Phenolgehalt an. Während der Reife zeigt sich eine deutliche Anthocyanidin-Zunahme. KOHLSTEDT (1985) zitiert, dass die Adstringenz im Laufe des Reifungsprozesses abnimmt und somit der Phenolgehalt bei der Reife der Früchte abnimmt. Wertvolle Inhaltsstoffe – der Gesundheitswert Neben der Versorgung mit Mineralstoffen und Spurenelementen sind für die Gesundheit des Menschen die Pflanzenphenole am wertvollsten (BLANDO et al., 2004). REITER und TAN (2001) haben einen signifikanten Gehalt an Melatonin in Sauerkirschen nachgewiesen. Melatonin steuert im menschlichen Körper den Tag-Nacht-Rhythmus. Das Hormon wird in der Zirbeldrüse (Epiphyse) – einem Teil des Zwischenhirns – aus Serotonin produziert (WIKIPEDIA, 2006). Schlaflosigkeit kann mit Melatonin auf einem natürlichen Weg verringert werden. Die Produktion von Melatonin in unserem Körper nimmt mit zunehmendem Alter ab. Forscher hatten vorausgesagt, dass bereits kleine Mengen an Kirschen den Melatoningehalt im Blut steigern (BROWN, 2001). Der oxidative Stress – Altern durch freie Radikale Das atmosphärische Sauerstoffmolekül (O2) ist reaktionsträge. Damit der Sauerstoff seine biologischen Funktionen erfüllen kann, muss er chemisch aktiviert werden. Hierbei entstehen als Endprodukt reaktive Sauerstoffspecies (freie Radikale), welche im Körper Schäden anrichten können (RECHNER et al., 1997). Besteht ein Ungleichgewicht zwischen der Bildung von Sauerstoffradikalen und den körpereigenen Abwehrmechanismen, so kommt es zum “oxidativen Stress”, der lebensbedrohend sein kann (SIES, 1991). Als Folge ist eine Schädigung der DNA (RICHTER et al., 1988), von Proteinen (DAVIES, 1987; DEAN et al., 1993) und Lipiden (SEVANIAN und HOCHSTEIN, 1985) möglich. Der oxidative Stress – körpereigene Abwehrmechanismen Um dem oxidativem Stress entgegen zu wirken, haben aerobe Organismen ein antioxidatives Abwehrsystem etabliert, das im Wesentlichen aus körpereigenen Enzymen und mit der Nahrung aufgenommenen Vitaminen besteht (SIES, 1993) (siehe Tab.2)
Tab.2: Antioxidative Strategien zur Zerstörung von reaktiven Sauerstoffspecies und Radikalen nach RECHNER et al. (1997).
Aufhebung des oxidativen Stresses Die z.B. mit der Nahrung aufgenommenen Phenole (Flavonoide) haben die Fähigkeit, eine chemische Verbindung mit den freien Radikalen einzugehen, indem sie durch Abgabe von Wasserstoffatomen aus ihren OH-Gruppen diese Radikalen abfangen. Dies stellt den Schwerpunkt ihrer antioxidativen Aktivität dar (BÖHM et al., 1998). Eine künstliche Zufuhr von Phenolen, unabhängig vom pflanzlichen Rohstoff, muss unter Verweis auf mögliche gesundheitsschädliche Reaktionen beim jetzigen Kenntnisstand abgelehnt werden (BÖHM et al., 1998), da dadurch ihr gesundheitlicher Nutzen verloren gehen könnte. Der oxidative Stress - Krankheitsbilder Heute wird eine Vielzahl von Krankheitsbildern auf den “oxidativen Stress” zurückgeführt. Hierzu zählen Schädigung von Zellmembranen, unterschiedliche entzündliche Prozesse wie Pankreatitis (Entzündung der Bauchspeicheldrüse), Morbus Crohn (chronisch entzündliche Darmerkrankung), Gelenkerkrankungen (Arthritis, Arthrose), erhöhte Konzentration des Cholesterins bei chronischen Nierenerkrankungen (Hyperlipoproteinämie), Chronische Lebererkrankungen im Kindesalter, Lungenerkrankungen und Krebserkrankungen (BÖHLES, 1995). Der oxidative Stress – Wirkung von pflanzlichen Phenolen Eine Übersicht positiver gesundheitlicher Wirkung von pflanzlichen Polyphenolen zeigt folgende Auflistung:
Antioxidative Kapazität der Sauerkirschen, anderer Früchte und Säfte Die bioaktiven Komponenten können unter Umständen besser aus den Säften absorbiert werden als aus Pflanzengewebe (NETZEL et al., 2002). Je höher der Fruchtgehalt der Säfte, desto höher ist die antioxidative Kapazität. Bei der Messung der antioxidativen Kapazität von Polyphenolen von RECHNER et al. (1997) wurden die gemessenen Werte als TEAC-Wert bezeichnet. Werte von über 10 können als hoch bezeichnet werden. Tab.3: TEAC-Werte verschiedener Säfte und Weine nach RECHNER et al. (1997)
Holunderbeersaft > Schwarzer Johannisbeersaft > Sauerkirschsaft > Brombeersaft > Orangennektar > Aprikosennektar > Pfirsichnektar Zusammensetzung der Sauerkirschen – Einfluss der Sorte WILL et al. (2005) untersuchten die Inhaltsstoffe der Sorten 'Schattenmorelle', 'Gerema', 'Ungarische Traubige', 'Cigány' und 'Stevnsbaer Birgitte'. Der Gesamt-Phenolgehalt machte die Unterschiede der einzelnen Sorten deutlich. Den mit Abstand geringsten Gehalt an Phenolen hatte die Sorte 'Ungarische Traubige'. Spitzenreiter der Fünf ist 'Stevnsbaer Birgitte'.
Tab.4: Analytische Untersuchung der Parameter Gesamt Säure, Vitamin C, Gesamt Zucker und Gesamt Phenole von Sauerkirschsäften der Sorten 'Schattenmorelle', 'Gerema', 'Ungarische Traubige', 'Cigány' und 'Stevnsbaer Birgitte' nach WILL et al. (2005)
Der hohe Fructose- und Glucosegehalt sowie der niedrige Säuregehalt machen die 'Ungarische Traubige' zu den wohlschmeckendsten Sorten, aber mit einem eher geringen gesundheitlichen Wert im Hinblick auf ihren geringen Gehalt an Vitamin C und geringen Phenolanteil. Sorten wie 'Schattenmorelle' und 'Gerema' weisen in dieser Hinsicht wesentlich höhere Werte auf, finden aber in der Regel nur als Gefrierkonserven, Nasskonserven, als Belegfrucht und für die Frostung Verwendung (FISCHER, 2003). Die Sorte 'Schattenmorelle' übertrifft nach den Untersuchungen von WILL et al. (2005) im Bereich Vitamin C- und Phenolgehalt die anderen vier Sorten und bringt somit ein hohes antioxidatives Potential mit. Der hohe Phenolgehalt und damit der hohe gesundheitliche Wert der Sorte 'Stevnsbaer Birgitte' zeigen sich in der Fruchtfarbe (dunkelbraun bis schwarz). Verwendung findet die Sorte in der Saft- und Mostindustrie und in der Verarbeitung von Kirschlikör. Zusammensetzung der Sauerkirschen – Vergleich mit anderen Obstarten Die Inhaltsstoffe der Sauerkirschen wurden mit denen von Süßkirschen, Äpfeln und Schwarzen Johannisbeeren verglichen. Es zeigen sich nur geringe Unterschiede der Parameter Wasser, Roheiweiß. Süßkirschen sind hervorragende Energielieferanten, was in Anbetracht der Gesamt-Zuckergehalte erklärbar ist (siehe Tab.5) Tab.5: Vergleich verschiedener Parameter in Sauer- und Süßkirschen, Äpfeln und Schwarzen Johannisbeeren (Maximalwerte; e.A. = essbarer Anteil) nach Herrmann (2001a)
Bei Äpfeln überwiegt der Anteil Fructose über Glucose, im Gegensatz zu Kirschen und Schwarzen Johannisbeeren. Saccharose spielt mit Ausnahme der Äpfel eine untergeordnete Rolle. Bei den Säuren dominiert bei Kirschen und Äpfeln die Äpfelsäure über der Zitronensäure. Die hohen Anteile an Zucker überdecken bei Süßkirschen die hohen Säurewerte. Sauerkirschen haben im Vergleich zu Süßkirsche und Äpfeln nahezu doppelt so hohe Äpfelsäuregehalte. Bei der Schwarzen Johannisbeere dominiert die Zitronensäure über der Äpfelsäure. Sie ist im Vergleich die säurereichste Fruchtart. Tab.6 :Vergleich der Gehalte Ballaststoffen, Mineralstoffen und Sekundäre Inhaltsstoffen in Sauer- und Süßkirschen, Äpfeln und Schwarzen Johannisbeeren (Maximalwerte; e.A. = essbarer Anteil) nach Herrmann (2001a) und Kim et al. (2005)
Die Ballaststoffgehalte sind bei Süß- und Sauerkirschen gleich und im Vergleich zu Äpfeln und Johannisbeeren gering (siehe Tab.6). Insbesondere die Johannisbeeren sind reich an Ballaststoffen. Die Mineralstoffgehalte zwischen Sauer- und Süßkirschen unterscheiden sich nur gering während die Schwarzen Johannisbeeren die Spitzenreiter der vier Obstarten sind. Sauerkirschen haben im Vergleich zu den drei anderen Obstarten den höchsten Anteil an Carotinoiden. Generell besitzen Sauerkirschen höhere Gehalte an Phenolen als Süßkirschen.Tab.7 :Vergleich der Vitamingehalte in Sauer- und Süßkirschen, Äpfeln und Schwarzen Johannisbeeren (Maximalwerte; e.A. = essbarer Anteil) nach Herrmann (2001a)
Kirschen haben einen hohen Gehalt an Vitamin A (Retinol) im Vergleich zu Äpfeln und Schwarze Johannisbeeren (siehe Tab.7). Es finden sich allerdings bei Sauerkirschen keine Angaben zu Vitamin B5 und Vitamin B6. Die Schwarze Johannisbeere ist im Bereich des Vitamin-Gehaltes nicht zu übertreffen, insbesondere in den Gehalten von Vitamin C und Tocopherol (Vitamin E). Literatur:
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