Untersuchung der Stabilität von Flavonoid O- und C-Glykosiden und deren Aglyka in einem In-vitro-Verdauungsmodell

Flavonoide haben ein breites Spektrum an pharmakologischen Aktivitäten und können unter anderem auch der Entwicklung chronischer Erkrankungen wie Diabetes und kardiovaskulärer Erkrankungen vorbeugen [1]. Deshalb sind diese sekundären pflanzlichen Metabolite von hohem Interesse für die medizinische Forschung und die Ernährungswissenschaft. Ein Großteil der in Pflanzen vorkommenden Flavonoide liegt als O- oder C-Glykoside vor, wobei die Verknüpfung mit dem Zucker die Stabilität und die Wasserlöslichkeit der lipophileren Aglyka erhöht [2]. Um den Einfluss einer Glykosylierung auf die Stabilität der Flavonoide nach oraler Applikation bis zur Resorption im Dünndarm zu untersuchen, wurde ein In-vitro-Verdauungsmodell in abgewandelter Form nach Brodkorb et al. angewendet [3]. Dieses Modell beinhaltet drei Verdauungsschritte, die orale, die gastrische und die intestinale Phase. In der oralen Phase werden die Substanzen mit simulierter Speichelflüssigkeit, die 75 U/ml α-Amylase enthält, inkubiert. Darauf folgt die gastrische Phase mit simuliertem Magensaft und 2000 U/ml Pepsin und die intestinale Phase mit simulierter Darmflüssigkeit und einer Mischung verschiedener Verdauungsenzyme des Pankreas, wie Lipasen, Amylasen und Proteasen (Pankreatin). Die Menge an einzusetzendem Pankreatin basiert auf der zuvor gemessen Trypsinaktivität von 100 U/ml. Danach wurde der Anteil an Flavonoiden, die gegenüber den Verdauungsflüssigkeiten und -enzymen stabil sind, über HPLC-DAD Analyse bestimmt.

Wie in [Abb. 1] zu sehen ist, zeigen die C-glykosylierten Derivate von Apigenin und Daidzein eine Erhöhung der Stabilität auf über 85% gegenüber dem Aglykon. Im Gegensatz dazu kann dies nach der intestinalen Phase weder für Orientin und Isoorientin noch für Hydroxypuerarin beobachtet werden. Diese Unterschiede in der Stabilität der Flavonoide sollten bei zukünftigen Untersuchungen der pharmakologischen Effekte, der Resorption im Dünndarm und des Metabolismus verstärkt beachtet werden.

Abb. 1  Stabilität von Apigenin, Luteolin, Daidzein und deren O- und C-Glykoside in einem In-vitro-Verdauungsmodell. Um die Stabilität der Substanzen gegen Verdauungsflüssigkeiten und -enzyme zu untersuchen, wurden diese in drei simulierten Verdauungsphasen inkubiert (oral, gastrisch und intestinal), gefolgt von einer HPLC-DAD-Analyse. Der Anteil an stabiler Substanz ist als Mittelwert von drei unabhängigen Messungen angegeben und die Fehlerbalken zeigen den Standardfehler des Mittelwertes.

Publication History

Article published online:
14 June 2023

• Literatur

• 1 Taldaev A. et al. Int J Mol Sci 2022; 23: 6023-6041
• 2 Ji Y. et al. Appl Microbiol Biotechnol 2020; 104: 6587-6600
• 3 Brodkorb A. et al. Nat Protoc 2019; 14: 991-1014