Bioverfügbarkeit von Nährstoffen in Fruchtsaft

Gemäß den EU-Bestimmungen wird 100% Fruchtsaft (100% FS) nichts entzogen oder zugesetzt, weshalb er den Nährstoffgehalt der jeweiligen Ausgangsfrucht widerspiegelt [1]

Nachstehend wird die Nährstoffzusammensetzung von 100% Orangensaft (100% OS) pro 100 g ausgewiesen. Die rot dargestellten Werte stehen dabei für die gesundheitsbezogenen Angaben der offiziellen ‚Quelle‘, die auf der Verpackung angegeben werden dürfen.

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In klinischen Studien zeigte Hesperidin einen positiven Einfluss auf neurologische und psychiatrische Störungen sowie auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen.[2]. Der Einfluss auf die Gehirngesundheit ist möglicherweise darauf zurückzuführen, dass Zitrus-Flavanone die Blut-Hirn-Schranke passieren und somit noch geeigneter sind, um dazu beizutragen, das Risiko für neurodegenerative Erkrankungen zu verringern[3]. Zu den weiteren Wirkungen, die Hesperidin zugeschrieben werden, zählen außerdem antioxidative, antiallergische, immunmodulatorische und potentiell wundheilungsfördernde Eigenschaften sowie die Fähigkeit, hormonellen Störungen und Geschwüren entgegenzuwirken[4]

WAS BEDEUTET BIOVERFÜGBARKEIT?? 

Die Bioverfügbarkeit beschreibt, in welchem Umfang in Lebensmitteln enthaltene Nährstoffe vom Körper aufgenommen und verwertet werden können. So enthält beispielsweise Spinat reichlich Eisen – aufgrund anderer natürlicher Verbindungen (wie etwa Oxalsäure) werden allerdings weniger als 10% des enthaltenen Eisens vom Körper aufgenommen. Bestimmte Nahrungsmittel und Nährstoffe sind jedoch dazu in der Lage, die Bioverfügbarkeit zu optimieren. Im Falle von Spinat lässt sich die Eisenaufnahme durch den gleichzeitigen Verzehr von einem Glas 100% FS erhöhen. Der Begriff „bioverfügbar“ wird auch in Studien verwendet und bezeichnet den Teil einer Verbindung, der, im Vergleich zu dem Teil, der tatsächlich absorbiert wurde, potentiell absorbierbar und bioverfügbar ist.

SIND DIE IN FRUCHTSAFT ENTHALTENEN NÄHRSTOFFE BIOVERFÜGBAR?

Erfasst wurde die Bioverfügbarkeit der in 100% OS enthaltenen Polyphenole bei 12 Erwachsenen, die sich zwei Tage lang polyphenolarm ernährten. Nach einer zweiwöchigen Washout-Phase erhielten sie dann entweder 250 ml mit Fruchtfleisch angereicherten 100% OS oder ein Placebo-Getränk.[5] Der 100% OS enthielt 584 mmol an Polyphenolen, die zum Großteil in Form von Flavanonen vorlagen. Die über 24 Stunden entnommenen Urinproben ergaben, dass sich innerhalb von 2–10 Stunden nach dem Verzehr Stoffwechselprodukte der Flavanone zeigten. Dies steht im Einklang mit der anerkannten Meinung, dass Flavanone sowohl im Dünn- als auch im Dickdarm aufgenommen werden. Es fanden sich große Mengen an Flavanon-Kataboliten (Abbauprodukten), die 88% der verzehrten Menge entsprachen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die in 100% OS enthaltenen Polyphenole in höherem Maße als bisher angenommen bioverfügbar sind.

Im Rahmen einer Langzeitstudie[6] wurde die Bioverfügbarkeit der in 100% OS enthaltenen Nährstoffe und bioaktiven Substanzen untersucht. Drei Wochen lang tranken 13 gesunde, normalgewichtige Erwachsene dreimal täglich 236 ml Fruchtsaft, der 256 mg Vitamin C, 229 mg Hesperidin, 6 mg Carotinoide und 160 μg Folsäure enthielt.Im Vergleich zu den Ausgangswerten zeigten die Blutproben einen signifikanten Anstieg der Nährstoffkonzentrationen. So nahm beispielsweise die Konzentration an Vitamin C und Folsäure jeweils um etwa 50% zu, während der Flavanonwert um das Achtfache anstieg. Der Carotinoid-Spiegel stieg um 22%. Die Urinproben bestätigten, dass neunmal mehr Flavanone ausgeschieden wurden. Nach Einstellen des Saftkonsums wurden innerhalb von zwei Wochen wieder die Ausgangswerte erreicht. Interessanterweise veränderte sich das Gewicht der Probanden im Laufe der Studie nicht. Die Teilnehmer berichteten jedoch, dass sie weniger Zwischenmahlzeiten zu sich nahmen und sich die Größe ihrer Mahlzeiten verringert hatte.


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SÄFTE UND GANZE FRÜCHTE IM VERGLEICH

Aschoff et al. (2015)[7] verglichen die Bioverfügbarkeit von Beta-Cryptoxanthin, Lutein, Zeaxanthin und Zeinoxanthin aus frischen Orangen (400 g) mit der aus pasteurisiertem 100% OS (719 g). In einer randomisierten Crossover-Studie mit 12 Teilnehmern wurde unter beiden Versuchsbedingungen eine identische Menge Beta-Cryptoxanthin verabreicht. Während der folgenden zehn Stunden wurden stündlich Blutproben genommen.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Bioverfügbarkeit des Beta-Cryptoxanthin aus 100% OS um 1,8-mal höher war als aus ganzen Orangen. Basierend auf einem separaten In-Vitro-Verfahren überstieg die Bioverfügbarkeit von in 100% OS enthaltenem Beta-Cryptoxanthin jene des in ganzen Orangen enthaltenen Stoffes um das Fünffache (siehe auch die Angaben zu Beta-Cryptoxanthin in der Tabelle unten. Ein vergleichbarer, statistisch jedoch nicht signifikanter Trend zeigte sich auch bei Lutein):


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FRISCHER UND HANDELSÜBLICHER SAFT IM VERGLEICH

Die Unterschiede sind möglicherweise darauf zurückzuführen, dass der hohe Pektingehalt in ganzen Früchten die Resorption erschwert. Auch könnten die bei der Herstellung von 100% OS zerstörten Zellwände zu einer vermehrten Freisetzung von Beta-Cryptoxanthin führen. Einer anderen Studie[10]zufolge liegen in 100% OS mehr Carotinoide in Tropfenform vor. Dies könnte erklären, warum aus Fruchtsäften mehr aufgenommen wird als aus ganzen Früchten.

Eine zweite, ähnliche Studie[7] untersuchte, welche Menge an Flavanonen, Hesperidin und Narirutin aus 100% OS im Vergleich zu ganzen Orangen resorbiert wird. Dazu wurde die Ausscheidung einer bekannten Menge der verabreichten Flavanone über den Urin untersucht. Obwohl der Hesperidin-Gehalt in ganzen Orangen jenen in 100% OS um das 2,3-fache übersteigt, wurde in den über 24 Stunden genommenen Urinproben ein vergleichbarer Wert an Hesperitin (dem Hauptmetaboliten) festgestellt. Dies könnte bedeuten, dass die Aufnahme und Verstoffwechselung von in Lebensmitteln enthaltenen Flavanonen – möglicherweise aufgrund von schlechter Löslichkeit oder Einschränkungen bei der Passage durch den Darm – erst ab einer bestimmten verzehrten Menge gesättigt wird. Möglich ist auch, dass die in ganzen Früchten enthaltenen Flavanone aufgrund des Ballaststoffanteils eine geringere Bioverfügbarkeit im Vergleich zum Saft haben. Ganze Orangen enthalten 16 Mal mehr Ballaststoffe als 100% OS. 

Da abgefüllter Saft aufgrund der Auswirkungen auf die Haltbarkeit häufig etwas weniger Vitamine enthält, wird angenommen, dass er aus ernährungsphysiologischer Sicht weniger wertvoll ist als frisch gepresster Fruchtsaft. Für 100% OS wurde dies im Rahmen einer randomisierten Crossover-Studie mit 24 Erwachsenen [10]  untersucht, bei der – getrennt durch eine 30-tägige Washout-Phase – beide Saftvarianten jeweils zwei Tage lang verabreicht wurden. Die entsprechenden Blut- und Urinproben ergaben keine statistischen Unterschiede hinsichtlich der Kinetik der Verstoffwechselung von Flavanonen, Hesperidin und Narirutin zwischen abgefülltem bzw. frischem 100% OS. Aufgrund des unterschiedlichen Gehalts an Flavanonen (58 mg bei abgefülltem Saft gegenüber 16 mg bei frischem Saft), waren die Werte hinsichtlich der Aufnahme über den Darm und der Ausscheidung über den Urin nach dem Verzehr von abgefülltem 100% OS jedoch deutlich höher. Insgesamt bedeutet dies, dass ein Glas von abgefülltem 100% OS den Teilnehmern das 2,8-fache an Hesperetin lieferte als ein identisches Glas mit frischem 100% OS.

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Flavanone sind lösliche Verbindungen in Zitrusfrüchten, die sowohl im Saft als auch in den Zellwänden vorhanden sind. Durch die höhere mechanische Kraft beim maschinellen Auspressen von Orangen werden mehr Flavanone in den Saft „gedrückt“ als bei der manuellen Entsaftung. Es wurde die These aufgestellt, dass einige der in Untersuchungen beobachteten positiven Auswirkungen auf die Gesundheit (wie etwa antioxidative und entzündungshemmende Eigenschaften sowie verbesserte Gefäßfunktion) möglicherweise auf den hohen Flavonoidgehalt in 100% OS zurückzuführen sind.

Einer anderen Studie[10] zufolge könnte der Abbau von Vitamin C in wärmebehandelten Nahrungsmitteln eine eher untergeordnete Rolle spielen, da für die Auswirkungen auf die Gesundheit möglicherweise nicht nur ein einziges Antioxidans, sondern vielmehr komplexe Zusammensetzungen von Phytochemikalien verantwortlich sind. So ist Vitamin C beispielsweise nur für 0,4% aller antioxidativen Aktivitäten in Äpfeln verantwortlich. Die übrigen Aktivitäten werden durch Phenole, Flavonoide und Anthocyane angeregt. Aus diesem Grund sollten künftige Forschungsarbeiten – neben dem Wassergehalt, der sich auf die Nährstoffkonzentration auswirken kann – ein breites Spektrum der in Nahrungsmitteln enthaltenen bioaktiven Substanzen untersuchen.

DIE FUNKTION VON BIOAKTIVEN SUBSTANZEN IM KÖRPER

Die potentiell positiven gesundheitlichen Auswirkungen der in 100% FS enthaltenen bioaktiven Substanzen wurden durch diverse Studien bestätigt. Im Zuge einer Kontrollstudie mit Diabetes-Patienten konnten oxidative DNA-Schädigungen und Lipidperoxidation durch Hesperidin verringert werden.13 In einer weiteren Untersuchung gelang es, mithilfe von Beta-Cryptoxanthin Gesamtcholesterin, LDL- und HDL-Cholesterin zu senken und die Knochenumsatzmarker positiv zu verändern.[13] Beobachtet wurde auch, dass Lutein und Zeaxanthin die Sehkraft von Patienten mit altersbedingter Makuladegeneration teilweise wiederherstellen können[14], während Zitrus-Flavonoide das Risiko für neurodegenerative Erkrankungen verringern können.[15] Bislang wurden keine EU-weit geltenden gesundheitsbezogenen Aussagen (nährwert- und gesundheitsbezogene Angaben über Lebensmittel) für Zitrus-Flavonoide bewilligt. Entsprechende Aussagen gibt es jedoch zu in Oliven enthaltenen Polyphenolen (Blutlipidoxidation) und Kakaoflavanolen (Gefäßgesundheit).

SCHLUSSFOLGERUNG
Diese Zusammenstellung verschiedener Studien zeigt Folgendes:


• 100% FS – und insbesondere 100% OS – ist eine wertvolle Quelle für Nährstoffe und bioaktive Substanzen wie Carotinoide und Flavanone; • diese bioaktiven Substanzen sind in 100% FS bioverfügbar;

• ein Glas von abgefülltem 100% OS liefert dem Körper das 2,8-fache an Hesperetin (dem Hauptmetabolit von Hesperidin) wie ein identisches Glas mit frischem 100% OS;

• abgefüllter 100% FS weist bei Flavanonen eine vergleichbare Bioverfügbarkeit auf wie ganze Früchte. Bei Carotinoiden ist die Bioverfügbarkeit jedoch höher;

• in Hinblick auf die Aufnahme und Verstoffwechselung von Flavanonen schneidet abgefüllter 100% FS im Vergleich zu frisch gepresstem Saft gut ab, was nahelegt, dass er bei bioaktiven Substanzen vergleichbare Nährwerte aufweist;

• Studien deuten darauf hin, dass die in Früchten enthaltenen bioaktiven Substanzen wichtig für den Erhalt der Gesundheit sind und das Risiko für bestimmte chronische Erkrankungen senken.

Haftungsausschluss: Es wurden alle Anstrengungen unternommen, um sicherzustellen, dass die in diesem Dokument enthaltenen Informationen zuverlässig sind und überprüft wurden. Die Informationen sind ausschließlich für nicht-gewerbliche Mitteilungen an medizinische Fachkräfte gedacht. Die in diesem Dossier vermittelten Informationen stellen keine Ernährungsberatung dar.

Quellen:

[2] Li C & Schluesener H (2017)

Health-promoting effects of the citrus flavanone hesperidin. Crit Rev Food Sci Nutr 57: 613-631. 

[3] Hwang SL et al. (2012)

Neuroprotective effects of citrus flavonoids. J Agric Food Chem 60:877-85. 

[4] Garg A et al. (2001)

Chemistry and pharmacology of the Citrus bioflavonoid hesperidin. Phytother Res 15: 655-69.

[5] Pereira-Caro G et al. (2014)

Orange juice (poly)phenols are highly bioavailable in humans. Am J Clin Nutr 100: 1378-84.

[6] Franke AA et al. (2005)

Bioavailability and antioxidant effects of orange juice components in humans. J Agric Food Chem 53: 5170-8.

[7] Aschoff JK et al. (2015)

Bioavailability of β-cryptoxanthin is greater from pasteurized orange juice than from fresh oranges - a randomized crossover study. Mol Nutr Food Res 59: 1896-904.

[8] Cervantes-Paz B et al. (2017)

Effects of pectin on lipid digestion and possible implications for carotenoid bioavailability during pre-absorptive stages: A review. Food Res Int 99: 917-927.

[9] Aschoff JK et al. (2016)

Urinary excretion of Citrus flavanones and their major catabolites after consumption of fresh oranges and pasteurized orange juice: A randomized cross-over study. Mol Nutr Food Res 60: 2602-2610.

[10] Silveira JQ et al. (2014)

Pharmacokinetics of flavanone glycosides after ingestion of single doses of fresh-squeezed orange juice versus commercially processed orange juice in healthy humans. J Agric Food Chem 62: 12576-84.

[11] Nayak B et al. (2015)

Effect of processing on phenolic antioxidants of fruits, vegetables, and grains--a review. Crit Rev Food Sci Nutr 55: 887-919. 

[12] Homayouni F et al. (2017)

Hesperidin Supplementation Alleviates Oxidative DNA Damage and Lipid Peroxidation in Type 2 Diabetes: A Randomized Double-Blind Placebo-Controlled Clinical Trial. Phytother Res 31: 1539-1545.

[13] Granado-Lorencio F et al. (2014)

Effect of β-cryptoxanthin plus phytosterols on cardiovascular risk and bone turnover markers in postmenopausal women: a randomized crossover trial. Nutr Metab Cardiovasc Dis 24: 1090-6. 

[14] Liu R et al. (2014)

Lutein and zeaxanthin supplementation and association with visual function in age-related macular degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci 56 :252-8.

[15] Cirmi S et al (2016)

Neurodegenerative Diseases: Might Citrus Flavonoids Play a Protective Role? Molecules 21. pii: E1312.

[16] Stuetz W et al. (2016)

Plasma Carotenoids, Tocopherols, and Retinol in the Age-Stratified (35-74 Years) General Population: A Cross-Sectional Study in Six European Countries. Nutrients 8: E614.