Lebensmittelfarbstoff

20.12 Allgemeine Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

In seiner Heimatregion wird Kurkuma oder das Rhizom von C. longa im täglichen Leben ausgiebig als Lebensmittel, Farbstoff, Medizin und für viele andere Zwecke verwendet. Obwohl die Pflanze eine Vielzahl von sekundären Pflanzenstoffen enthält, darunter Öle, die von Sesquiterpenen dominiert werden, gelten die Curcuminoide, die Kurkuma seine charakteristische gelbliche Färbung verleihen, als die aktiven pharmakologischen Wirkstoffe. Das wichtigste Curcuminoid ist das Curcumin, das über eine Vielzahl biochemischer Mechanismen verschiedene pharmakologische Wirkungen zu haben scheint. Die Faszination der wissenschaftlichen Gemeinschaft für diese Verbindung ist erstaunlich, und die pubMed-Literatursuchdatenbank ergab im Oktober 2018 beispielsweise 12 237 Treffer für diese Verbindung. Ebenso ergab die Literatursuche auf Science direct 19.873 Treffer, und man könnte mehrere Beispiele anführen, um die Popularität von Curcumin in allen wissenschaftlichen Bereichen von der Chemie bis zur Biologie und Medizin zu zeigen. Zu den verschiedenen Wirkungen von Curcumin, die viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben, gehören unter anderem die krebshemmende Wirkung, die potenzielle Anwendung bei neurodegenerativen Erkrankungen und in jüngster Zeit das metabolische Syndrom.

In diesem Kapitel wurde das Potenzial von Kurkuma und seinen aktiven Bestandteilen, vor allem Curcumin, durch die Auswertung der wichtigsten bisher in der Literatur verfügbaren Daten dargestellt. Dazu gehören Daten aus In-vitro-, In-vivo- und Humanstudien, die antidiabetische Wirkungen durch unterschiedliche Mechanismen der Modulierung des Glukose- und Lipidstoffwechsels zeigen. Die beeindruckende Liste der Tiermodelle, in denen antidiabetische Wirkungen und eine Verbesserung der Insulinsensitivität beobachtet wurden, umfasst chemisch induzierten Diabetes (z. B. STZ und Alloxan), HFD-induzierten Diabetes und eine Reihe genetisch fettleibiger oder diabetischer Tiere (KK-Ay diabetische Mäuse, db/db-Mäuse, ob/ob-Mausmodell). Zu den mechanistischen Bewertungen gehörten die Senkung des Glukosespiegels und die Erhöhung der Insulinsensitivität in verschiedenen Zielgeweben über modulierende Effekte auf die Insulinsignalisierung. Curcuminoide haben sich als bemerkenswerte natürliche Produkte erwiesen, die die AMPK aktivieren und die PI3K-, Akt- und MAPK-Signalwege sowie die Hemmung von GSK-3β modulieren, um die GLUT4-vermittelte Glukoseaufnahme in lebenswichtigen Organen zu erhöhen. Sie steigern die Glykogensynthese und unterdrücken gleichzeitig die Glukoneogenese, indem sie auf verschiedene Schlüsselenzyme wie GS, PDK4, G6Pase und PEPCK sowie auf eine Vielzahl anderer Enzyme einwirken. Curcuminoide hemmen den Transkriptionsfaktor SREBP-1c, während sie STAT3 aktivieren, und sie modulieren die Expression und/oder das Aktivierungsniveau von Schlüsselenzymen/Proteinen, die an der Lipidsynthese beteiligt sind (ACC, ACAT, FAS, HMGR), um die Lipidakkumulation zu unterdrücken und die Insulinempfindlichkeit zu verbessern. Sie senken den Plasmaspiegel von FFAs und hemmen die Adipogenese durch Unterdrückung früherer Schlüsselereignisse, die durch PPAR-α und C/EBP reguliert werden; bei fettleibigen Mäusen regulieren sie SOCS3 herunter und könnten zusammen mit der PPAR-γ-Bindungsaktivität die Insulinempfindlichkeit verbessern. Sie erhöhen auch die mitochondriale Aktivität, indem sie den Lipidtransport (CPT1) und die Lipidoxidation fördern.

Auch die anderen allgemeinen Wirkmechanismen, die in diesem Kapitel für Kurkuma und seine Curcuminoide gezeigt werden, sind erstaunlich. Durch die Aktivierung des Nrf2/HO-1-Signalwegs und anderer Mechanismen erhöhen sie nachweislich die antioxidativen Abwehrkräfte unter pathologischen Bedingungen, einschließlich des metabolischen Syndroms, und steigern dabei das Niveau und/oder die Aktivität von GSH, CAT, SOD und GPx. Indem sie den Polyolweg durch Hemmung der enzymatischen Aktivität der Aldose-Reduktase unterdrücken, verbessern sie den oxidativen Stress und die Bildung von AGEs. Natürlich fangen diese Verbindungen auch direkt ROS ab und unterdrücken die Bildung von ROS, AGEs und deren zelluläre Auswirkungen sowohl in vitro als auch in vivo. Eine offensichtliche Wirkung dieses antioxidativen Mechanismus ist der Schutz der β-Zellen. Zu den nachgewiesenen entzündungshemmenden Mechanismen gehört die Unterdrückung der Freisetzung proinflammatorischer Zytokine aus aktivierten Makrophagen und Fettgeweben. Es wurde eine Hemmung von TNF-α, IL-1β, TNF-α, IL-6 und MCP-1 sowie von eNOS, iNOS und COX-2 nachgewiesen. Andere Wachstumsfaktoren und Signalmoleküle, die durch Kurkumaverbindungen moduliert werden, sind VEGF, TGFβ, ECM (Kollagen Typ IV und Fibronektin) und CD36. Durch diese Mechanismen scheint Kurkuma die mit Diabetes assoziierten Krankheiten wie Neuropathie, Retinopathie, Nephropathie, endotheliale Dysfunktion und Wundkomplikationen zu verbessern.

Es besteht kein Zweifel, dass die Darstellung in diesem Kapitel für Kurkuma jemanden dazu bringen würde, sich über seine antidiabetische Wirkung in Ländern zu wundern, in denen es in großen Mengen konsumiert wird. Indien ist natürlich das klassische Beispiel für ein Land mit hohem Kurkumakonsum, aber leider gehört es zu den Regionen, in denen die Diabetesinzidenz in den letzten Jahren stark zugenommen hat (Kapitel 1). Im Gegensatz zu anderen Produkten wie Kaffee (Kapitel 21) haben epidemiologische und perspektivische Studien keine negative Korrelation zwischen Kurkuma-Konsum und T2D-Inzidenz gezeigt. Dies bedeutet nicht zwangsläufig, dass der Kurkuma-Konsum die T2D-Inzidenz nicht senkt oder dass die in der breiten Bevölkerung verwendeten Dosen ein antidiabetisches Potenzial haben sollten; oder dass T2D-Patienten in Indien sogar ausreichende Mengen an Kurkuma in ihrer Ernährung zu sich nehmen. Vielleicht werden all diese Fragen in künftigen Studien geklärt. Einer der bisher bekannten Nachteile in der Pharmakologie von Kurkuma ist jedoch die schlechte Absorption und Bioverfügbarkeit der Curcuminoide aus dem natürlichen Pulver oder dem Gewürz. Es wurde nun viel getan, um diese Einschränkung durch die Formulierung zu verbessern, und es wurden bereits erhebliche Fortschritte erzielt, wie die Phytosomenformulierung und in gewissem Maße auch die Formulierung auf der Grundlage ätherischer Öle zeigen. Diese Fortschritte in Verbindung mit der oben beschriebenen Multifunktionalität der Verbindungen und der fehlenden Toxizität stimmen optimistisch für das zukünftige Potenzial von Kurkuma als therapeutisches Mittel gegen das metabolische Syndrom.