Senfölglykoside - Darum sind sie wichtig

Was sind Senfölglykoside?

Senfölglykoside (Synonym: Glucosinolate) sind sekundäre Pflanzenstoffe, die in Pflanzen aus der Familie der Kreuzblütengewächse vorkommen und den Pflanzen vor allem als Schutzstoffe dienen.

Wichtig zu wissen ist, dass die Senfölglykoside in der Pflanzenzelle inaktiv vorliegen. Für ihre Aktivierung bzw. ihre Umwandlung zu wirksamen Abbauprodukten müssen die Senfölglykoside auf das Enzym Myrosinase treffen.

Dieses Enzym wird in den Pflanzenzellen separat von den Senfölglykosiden gespeichert. Kommt es also zu einer Zerstörung der Pflanzenzelle (Anfressen durch Schädlinge, Kleinschneiden beim Kochen, Zerkauen etc.) dann trifft die Myrosinase auf die Senfölglykoside und es entstehen wirksame Abbauprodukte, wie das viel beforschte Sulforaphan.

Auch die menschliche Darmflora kann das Enzym Myrosinase bilden und dadurch zum Abbau der Senfölglykoside beitragen ( 1 ) ( 2 ).

Senfölglykoside bzw. Glucosinolate besitzen das Potential den normalen Stoffwechsel der Schilddrüse zu stören und werden deshalb zu den Goitrogenen und den „Antinährstoffen“ gerechnet. Im verlinkten Beitrag zum Thema Goitrogene erhalten Sie noch detailliertere Informationen über die Biologie der Senfölglykoside und erhalten die Antwort darauf, ob bzw. in welchem Kontext eine Gefährdung für die Gesundheit der Schilddrüse besteht.

Vorkommen von Senfölglykosiden

Wichtige Nahrungspflanzen mit Senfölglykosiden aus der Pflanzenfamilie der Kreuzblütengewächse sind:

1. verschiedene Zuchtformen bzw. Unterarten des Gemüsekohls wie z. B. Brokkoli, Rosenkohl, Blumenkohl, Grünkohl, Rotkohl, Spitzkohl, Kohlrabi, Wirsing und Weißkohl,
2. Meerrettich,
3. Radieschen, Rettich,
4. Chinakohl, Pak Choi,
5. Brunnenkresse (Synonym: Wasserkresse),
6. Senf (Schwarzer Senf, Brauner Senf, Weißer Senf),
7. Raps.

In unserem im vorigen Abschnitt verlinkten Artikel zu den Goitrogenen finden Sie weiterhin eine Tabelle, die den genauen Gehalt an Senfölglykosiden bzw. Glucosinolaten in verschiedenen Gemüsepflanzen angibt.

Gesundheitsförderliche Wirkungen der Senfölglykoside

Zahlreiche Studien an Zellkulturen und Tiermodellen zeigen die vielfältigen gesundheitsförderlichen Wirkungen der Senfölglykoside. In den letzten Jahren wurden auch zunehmend Studien am Menschen durchgeführt.

Antioxidative und entzündungshemmende Wirkung

Eine wichtige Grundlage der Wirksamkeit der Senfölglykoside bei verschiedenen Erkrankungen sind die antioxidativen und entzündungshemmenden Wirkungen ihrer aktiven Abbauprodukte wie den Isothiocyanaten und Indolen. Oxidativer Stress, also hochreaktive Substanzen (freie Radikale), die unser Gewebe angreifen können, sind ein wichtiger ursächlicher Faktor vieler chronischer Erkrankungen.

Chronische Erkrankungen gehen weiterhin immer mit Entzündungszuständen im Körper einher. Die wirksamen Abbauprodukte der Senfölglykoside können dabei über vielfältige Wirkmechanismen freie Radikale unschädlich machen und Entzündungen reduzieren ( 3 ) ( 4 ).

Herzkreislauf- und Stoffwechselerkrankungen

Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörungen (zu hoher LDL-Cholesterinwert, zu hoher Triglyceridwert), Zuckerstoffwechselstörungen (Insulinresistenz) und Übergewicht betreffen viele Menschen. Liegen mehrere dieser Symptome gemeinsam vor, spricht man von einem „ metabolischen Syndrom“. Senfölglykoside haben in Studien eine Wirksamkeit gegenüber all dieser Beschwerden gezeigt.

Vermindertes Risiko von Herzkreislauferkrankungen

Eine Studie ( 5 ), die den Gesundheitszustand und die Ernährungsgewohnheiten von mehr als 130.000 chinesischen Erwachsenen über mehrere Jahre analysiert hat, konnte insbesondere einen Zusammenhang zwischen einem vermehrten Konsum an Kreuzblütengewächsen und einem verminderten Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beobachten.

In einer australischen Studie ( 6 ) an 1226 Frauen , die bei Studienbeginn (1998) 70 Jahre oder älter waren und weder an Arteriosklerose noch an Diabetes litten, wurde deren Ernährungsweise über 15 Jahre dokumentiert. Im Verlauf der Studie traten 238 Todesfälle in Zusammenhang mit Arteriosklerose auf.

Die Studie zeigte, dass bei Probandinnen mit einem höheren Gemüseverzehr das Risiko für Gefäßerkrankungen reduziert war. Bei den Auswertungen ergab sich der Zusammenhang, dass pro täglicher Portion an Gemüse (1 Portion = 75 g) das Risiko für einen Tod in Zusammenhang mit Arteriosklerose um 20 % sinkt. Die größte Korrelation wurde dabei für Kreuzblütengewächse sowie für Lauchgewächse gezeigt.

Wirkung gegen Bluthochdruck

In einem Tiermodell mit Ratten zur Untersuchung von Bluthochdruck ( 7 ) wurden einem Teil der Tiere getrocknete Brokkoli-Sprossen (200 mg pro Tag) an 5 Tagen pro Woche über 14 Wochen gefüttert. Die Tiere, die die Brokkoli-Sprossen erhielten, zeigten einen verminderten oxidativen Stress (höhere Werte an nicht-oxidiertem Glutathion, einem wichtigen Antioxidans im Körper), einen deutlich niedrigeren Blutdruck und eine verbesserte Funktion der Blutgefäßwände im Vergleich zur Kontrollgruppe. Brokkoli ist reich an Glucoraphanin, aus dem schließlich der bekannte, wirksame Stoff Sulforaphan gebildet wird. Weitere Tierstudien an Ratten bestätigen diese Ergebnisse ( 8 ) ( 9 ).

Wirkung gegen Diabetes Typ 2

In einer Studie von Bahadoran et al. aus dem Jahr 2012 ( 10 ) wurden 81 Patienten mit Diabetes Typ 2 (Diabetes mellitus) in drei Gruppen eingeteilt. Eine Gruppe erhielt täglich über 4 Wochen 10 g Brokkoli-Sprossen-Pulver (entspricht 225 µmol Sulforaphan), eine weitere Gruppe erhielt nur 5 g des Pulvers pro Tag und die Kontrollgruppe erhielt ein Placebo.

Bei den Probanden, die 10 g/d erhalten hatten, kam es im Studienverlauf zu einer Reduktion des Nüchternblutzuckers um 20 %, des Nüchterninsulins um 16 % und der Insulinresistenz um 30 %. Bei der Gruppe, die 5 g/d erhalten hatte, verringerte sich nur der Nüchternzucker um 14 %. Die anderen Werte zeigten, wie bei der Kontrollgruppe, keine wesentlichen Änderungen.

Eine Studie aus dem Jahr 2021 ( 11 ) mit 92 Patienten mit Diabetes Typ 2 lieferte ähnliche Ergebnisse und zeigte weiterhin, dass bitter oder stark schmeckende Kohl- und Wurzelgemüse einen stärkeren positiven Effekt auf die Gesundheit hatten als die gleiche Menge an mild oder süßlich schmeckenden Gemüsesorten.

Verbesserung der Cholesterinwerte

Japanische Wissenschaftler ( 12 ) zeigten an 12 Erwachsenen, die über eine Woche täglich 100 g frische Brokkoli-Sprossen aßen, dass sich bereits nach dieser kurzen Zeit der Cholesterinstoffwechsel der Probanden verbesserte (Reduktion des Gesamt-Cholesterinwertes und des LDL-Werts, Erhöhung des HDL-Werts).

Britische Forscher ( 13 ) zeigten weiterhin, dass auch das Essen der üblicherweise verzehrten Brokkoliröschen einen günstigen Effekt auf den LDL-Cholesterinwert hat. Die Probanden erhielten über 12 Wochen pro Woche 400 g Brokkoli, entweder den normalen im Handel erhältlichen Brokkoli oder eine Zuchtvariante mit besonders hohem Gehalt an Glucoraphanin (HG-Brokkoli, high glucoraphanin).

Die Studie wurde zweimal durchgeführt. In der ersten Kohorte (37 Teilnehmer) sank der LDL-Cholesterinwert in der HG-Brokkoli-Gruppe um 7,1 % und bei den Teilnehmern mit normalem Brokkoli um 1,8 %. In der zweiten Kohorte (93 Teilnehmer) waren die Ergebnisse 5,1 % bei HG-Brokkoli und 2,5 % bei normalem Brokkoli. Hier zeigt sich, dass schon durch den Verzehr von nur 400 g (normalem) Brokkoli pro Woche ein deutlicher Effekt auf den LDL-Cholesterinwert erreicht werden kann.

Wirkung gegen Krebs

Senfölglykoside haben in Studien an Zellkulturen, Tiermodellen und am Menschen eine Wirksamkeit gegen verschiedene Krebsarten gezeigt.

Brustkrebs: Studien an Zellkulturen haben verschiedene Wirkmechanismen von Senfölglykosiden, insbesondere von Sulforaphan, gegenüber menschlichen Brustkrebszellen gezeigt ( 14 ) ( 15 ). Zwei chinesische Studien am Menschen, die die Ernährungsgewohnheiten und den Gesundheitszustand zahlreicher Probandinnen analysierten, zeigten, dass Pak Choi das am häufigsten verzehrte Kohlgemüse in China ist und dass der Verzehr von Kohlgemüse bei chinesischen Frauen mit einer signifikanten Verringerung des Brustkrebsrisikos verbunden ist ( 16 ) ( 17 ).

Prostatakrebs: Zahlreiche Studien an Zellkulturen zeigen eine hemmende Wirkung von Sulforaphan auf Prostatakrebszellen ( 18 ) ( 19 ). Studien mit menschlichen Probanden mit Prostatakrebs, die je nach Studie einmal wöchentlich oder einmal täglich Glucoraphan (Vorstufe von Sulforaphan) über Brokkoliextrakt (entspricht 200 µmol Sulforaphan pro Tag) oder Brokkolisuppe erhalten hatten, konnte eine Inaktivierung von Genen gezeigt werden, die mit einem Fortschreiten der Krebserkrankung in Zusammenhang stehen ( 20 ) ( 21 ).

Verschiedene Studien an Zellkulturen zeigten weiterhin eine Wirksamkeit von Sulforaphan gegenüber Dickdarmkrebs ( 22 ) und Leberkrebs ( 23 ).

Möchten Sie mehr über die Wirksamkeit von Kreuzblütlern gegen Krebs erfahren, dann schauen Sie unter vorigem Link vorbei.

Neurologische und psychische Erkrankungen

Neurologische und psychische Erkrankungen haben in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Senfölglykoside konnten präventive und krankheitsmildernde Wirkungen bei verschiedensten Erkrankungen des Nervensystems zeigen.

Schutz des Nervensystems

Neurodegenerative Erkrankungen gehen mit einem erhöhten Level an oxidativem Stress und Entzündungsprozessen bei gleichzeitigem Verlust der antioxidativen Kapazität im Nervensystem einher. Senfölglykoside wie Sulforaphan aktivieren verschiedene antientzündliche und antioxidative Prozesse im Nervensystem und schützen so vor zahlreichen Erkrankungen ( 24 ). In einem Tierversuch mit Mäusen, die an einer autoimmunen Entzündung des Nervensystems litten, reduzierte Sulforaphan beispielsweise verschiedene entzündliche Veränderungen im Nervensystem ( 25 ).

Studien an Zellkulturen und Tieren zeigten weiterhin, dass Sulforaphan das Erbgut über die Epigenetik in der Weise verändert, dass das Risiko von Erkrankungen wie Alzheimer sinkt ( 26 ) ( 27 ). Unter der Epigenetik versteht man den Einfluss der Umwelt und der Lebensumstände auf unser Erbgut, wodurch u. a. die Aktivität von Genen beeinflusst wird.

Sulforaphan hat einen direkten Einfluss auf die antioxidative Kapazität des Gehirns. Ein Mechanismus hierfür ist die Steigerung der Bildung von Glutathion, eines der wichtigsten Antioxidantien im Körper. Bekannt ist, dass die im Blut gemessene Menge von Glutathion auch Rückschlüsse auf den Glutathion-Spiegel im Gehirn erlaubt.

Welchen Einfluss die Einnahme von Sulforaphan hat, wurde am Menschen in einer Studie ( 28 ) an 9 gesunden Erwachsenen gezeigt. Bei den Probanden wurden vor und nach einer Phase der Sulforaphan-Einnahme verschiedene Untersuchungen durchgeführt (Blut- und Urinprobe, MRT des Gehirns).

Die Probanden nahmen 100 µmol Sulforaphan über Brokkoli-Sprossen-Extrakt über 7 Tage ein. Im Blut konnte ein Anstieg des Glutathion-Werts um 32 % beobachtet werden. Beim MRT des Gehirns zeigte sich eine Zunahme von Glutathion sowie verschiedener Neurotransmitter. Die Effekte waren hier vor allem im Bereich des Hippocampus zu sehen und nicht in anderen Hirnbereichen, was die Wissenschaftler mit der kurzen Einnahmedauer von nur 7 Tagen begründeten.

Reduktion von Angstzuständen und depressiven Verstimmungen

In Tierversuchen an Mäusen zeigte Sulforaphan eine Linderung von ängstlichem und depressivem Verhalten ( 29 ) ( 30 ).

Eingriffe am Herzen gehen nicht selten mit Depressionen in der Zeit danach einher. In einer placebokontrollierten Studie ( 31 ) mit 66 Patienten, die zuvor am Herzen operiert worden waren, zeigte sich, dass Sulforaphan die depressive Symptomatik verbessern konnte. Die Teilnehmer nahmen dazu 6 Wochen lang 30 mg Sulforaphan pro Tag ein. In der Placebogruppe zeigte sich keine entsprechende Besserung.

Stärkung von Muskulatur und Knochen

Durch eine Verbesserung der Muskelstärke und Skelettstruktur und durch eine Reduktion muskulärer Entzündungen können Senfölglykoside auch die Gesundheit unseres Bewegungsapparats günstig beeinflussen. In entsprechenden Studien wurde zumeist Sulforaphan untersucht.

In einer Studie ( 32 ) an Mäusen konnte gezeigt werden, dass durch eine Zugabe von Sulforaphan zum Futter von älteren Mäusen über 12 Wochen Alterungsprozesse im Skelett- und Herzmuskel rückgängig gemacht werden konnten. So verbesserte sich z. B. die Ausdauerleistung, die Funktion der Mitochondrien, der Energiestoffwechsel und die Regenerationsfähigkeit der Muskulatur.

Labor- und Tierstudien zeigen weiterhin einen vielversprechenden Einsatz von Sulforaphan als Medikament gegen Osteoporose ( 33 ) ( 34 ) und Osteoarthritis (Entzündung des Knochens, die auf das Gelenk übergegangen ist) ( 35 ).

Auch eine epidemiologische Studie am Menschen zeigt einen Zusammenhang mit einem verminderten Risiko von Osteoporose. So verfolgte eine australische Studie ( 36 ) an über 70-jährigen Frauen deren Ernährungsgewohnheiten und das Auftreten von Frakturen über etwa 15 Jahre hinweg. Je mehr Gemüse die Frauen aßen, desto geringer war das Risiko für das Auftreten von Frakturen. Den größten Einfluss hatten Kreuzblütengewächse und Lauchgemüse.

Wenn die Frauen regelmäßig Kohlgemüse und andere Kreuzblütengewächse aßen (mehr als 44 g pro Tag), dann reduzierte sich das Risiko für Frakturen um 28 % im Vergleich zu Studienteilnehmerinnen mit der geringsten Verzehrmenge (weniger als 3 g pro Tag). Hatten sie häufig Lauch auf dem Speiseplan (mehr als 11 g pro Tag) reduzierte sich das Frakturrisiko sogar um 34 % im Vergleich zu Teilnehmerinnen, die wenig Lauch aßen (weniger als 3 g pro Tag).

Wie die Lebensmittelzubereitung den Gehalt an Senfölglykosiden beeinflusst

Bei der Zubereitung von Lebensmitteln verändern sich die Inhaltsstoffe. Oftmals gehen dabei wertvolle Pflanzenstoffe verloren oder können nicht mehr für den Körper genutzt werden. So ist es auch bei den Senfölglykosiden, für deren biologische Wirksamkeit sowohl die Senfölglykoside selbst als auch die Myrosinase wichtig sind. Die Myrosinase ist das Enzym, das für die Aktivierung der Senfölglykoside zuständig ist.

Pflanzliche und bakterielle Myrosinase

Wenn man Kreuzblütengewächse roh verzehrt, kommt durch das Zerschneiden und Kauen die pflanzliche Myrosinase mit den Senfölglykosiden in Kontakt und es entstehen die wertvollen Abbauprodukte wie Sulforaphan. Die Bildung und Aufnahme dieser Abbauprodukte finden vor allem im Dünndarm statt. Gelangen noch nicht abgebaute Senfölglykoside in den Dickdarm, so werden sie durch bakterielle Myrosinasen und weitere Enzyme abgebaut und die Produkte werden zum Teil durch die Dickdarmschleimhaut aufgenommen oder mit dem Stuhlgang ausgeschieden. Die Aufnahme von Stoffen wie Sulforaphan ist im Dickdarm jedoch deutlich geringer als im Dünndarm (2).

Die pflanzliche Myrosinase ist hitzeempfindlich, ab 60 °C beginnt bereits eine Inaktivierung ( 37 ). Die Myrosinase von Brokkoli ist z. B. bei einer Temperatur von 60 °C bereits nach 10 min vollständig inaktiviert ( 38 ). Da das Vorhandensein einer intakten pflanzlichen Myrosinase für die optimale Verdauung und Aufnahme der Senfölglykoside entscheidend ist, sollte man also bei der Zubereitung von Kohlgemüse ein paar Dinge beachten (Tipps hierzu erhalten Sie weiter unten) (37) ( 39 ) ( 46 ).

Kochen, Bedampfen, Braten oder Mikrowelle?

Durch ein Erhitzen von Kreuzblütengewächsen kommt es zu einer Inaktivierung der Myrosinase und zu einem Verlust von Senfölglykosiden und ihren Abbauprodukten. Die Angaben wie viel Prozent nun genau bei welcher Art der Zubereitung verloren gehen, unterscheiden sich je nach Studie.

Kochen wird in vielen Studien als besonders nachteilig eingestuft, da ein großer Teil der wertvollen Pflanzenstoffe ins Kochwasser übergehen (25 – 75 %) ( 41 ) oder thermisch abgebaut werden (5 – 20 %) ( 42 ). Je mehr Kochwasser verwendet wird, desto größer ist dabei der Verlust durch ein Auswaschen der Stoffe ins Kochwasser (37).

Als günstigste Methode hat sich das Bedampfen herausgestellt. Hierbei wird das Gemüse durch den aufsteigenden gesättigten Wasserdampf gegart. Es kommt nicht mit dem Wasserbad in Kontakt, sodass es nicht zu einem Auswaschen der Inhaltsstoffe kommt. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass die Senfölglykoside beim Bedampfen gut erhalten bleiben, in einigen Studien ist die scheinbare Konzentration sogar angestiegen, da durch die strukturelle Veränderung des Lebensmittels beim Erhitzen die Pflanzenstoffe leichter extrahiert werden können (37) ( 43 ).

Zu einer Inaktivierung der Myrosinase kommt es natürlich trotzdem, bei einer sehr kurzen Bedampfungszeit (unter 10 Minuten) bleibt eventuell noch eine Restaktivität erhalten.

Beim Anbraten entstehen die Verluste an Senfölglykosiden und Myrosinase durch einen thermisch bedingten Abbau. Je nach Temperatur und Dauer des Erhitzens unterscheiden sich die Verluste erheblich (37).

Bei einer Zubereitung von Gemüse in der Mikrowelle werden die Verluste der Pflanzenstoffe vor allem durch die umgebende Wassermenge, die eingesetzte Energie und Dauer bestimmt. So führte z. B. die Mikrowellenerwärmung von Kohl in Wasser bei 750 Watt nach 7 Minuten zu einem Verlust von 17,3 % des gesamten Gehalts an Senfölglykosiden (37).

Tipps für die Zubereitung von Kreuzblütlern

1. Mischen Sie rohe Kreuzblütler (z. B. geriebenen Rotkohl, Brokkoli, Blumenkohl) unter eine Mahlzeit, die bereits das Gemüse in gekochter Form enthält, so kann die Myrosinase aus der rohen Pflanze die Senfölglykoside weiter abbauen.
2. Würzen Sie Ihr Essen mit gemahlenen Senfkörnern, auch hier ist Myrosinase enthalten ( 44 ).
3. Beginnen Sie das Kochen mit einem Kleinschneiden der Kreuzblütengewächse, sodass die Myrosinase bereits vor dem Erhitzen arbeiten kann. Die Angaben zur optimalen Wartezeit variieren. Meist heißt es 10 bis 40 min. Im Zweifel gilt, je länger desto besser.
4. Kauen Sie gut, damit sich die Senfölglykoside und die Myrosinase optimal vermischen.

Wie die Lagerung den Gehalt an Senfölglykosiden beeinflusst

In einer Studie ( 45 ) wurde der Einfluss einer Kühlschranklagerung auf den Gehalt an Senfölglykosiden untersucht. Eine 7-tägige Lagerung bei 4 – 8 °C führte zu einer Reduktion des Gehalts in Brokkoli um 27 %, in Rosenkohl um 20 %, in Blumenkohl um 11 % und in Grünkohl um 14 %.

Bei einer Gefrierlagerung bleiben hingegen sowohl die Senfölglykoside als auch die Myrosinase intakt. Jedoch kann es durch ein Blanchieren im Vorfeld des Einfrierens und während des Auftauprozesses zu einem (geringen) Verlust der Pflanzenstoffe kommen (37).

In einer Studie ( 46 ) wurden die Bedingungen einer maxi malen Transport- und Verteilungszeit (Ernte bis Verkauf im Einzelhandel) von Brokkoli simuliert und die Veränderung des Gehalts an Senfölglykosiden untersucht. Das Pflanzenmaterial wurde zunächst mit einer Folie aus Polyethylen umwickelt und 7 Tage bei 1 °C gelagert. Dies sollte dem Transportzeitraum entsprechen. Anschließend folgte eine 3-tägige Lagerung bei 15 °C für den Verkaufszeitraum im Einzelhandel. Je nach untersuchtem Senfölglykosid gingen bis zu 80 % des ursprünglichen Gehalts in erntefrischem Brokkoli verloren.

Fazit: Senfölglykoside bzw. Glucosinolate sind Pflanzenstoffe mit unzähligen gesundheitsförderlichen Eigenschaften. Eine Ernährung, die reichlich Senfölglykoside enthält, ist also in vielerlei Hinsicht gut für unsere Gesundheit. Bei der Zubereitung von Kreuzblütengewächsen (wie Kohlgemüse) helfen Ihnen die hier vorgeschlagenen Tipps, um einen möglichst hohen Gehalt der wertvollen Pflanzenstoffe im Lebensmittel zu erhalten.