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Algen in Ernährung
und Medizin - Meersalat und Wunderdroge?
Polysaccharide in Algen vorgefunden! Fucoidan kann Krebszellen zur Selbstzerstörung
anleiten!!!
Das Biowissenschaftliche
Labor von Takara Shuzo (CEO Hisashi Omiya) und das Forschungsinstitut für
Glycotechnology Advancement, eine Firma, die von dem bio-orientierten
Technologie- und Forschungsinstitutes (CEO: Kazue Fukushi) gegründet wurde,
haben entdeckt, dass ein Polysaccharid, auch bekannt als Fucoidan, welches
in Kombu und anderen Formen von braunem Seetang (Wakame, Mozuku, und
Hijiki) gefunden werden kann, zahlreiche Krebszellen zu einer
Selbstzerstörung anleiten kann.
1. Was ist Fucoidan?
Ungefähr 4% der Gesamttrockenmasse von braunem Seetang oder Algen, wie etwa das Kombu,
bestehen aus Polysacchariden bekannt unter dem Namen Fucoidan. Fucoidan ist
ein sulfatiertes Polysaccharid, das eine komplexe Struktur besitzt. Seine wesentliche Komponente beinhaltet ein schwefelsaures, verestertes L-Fucose
und Spurenelemente von Galactose, Xylose und Glucuronsäure.
In gemeinsamer Arbeit
konnten Takara Shuzo's Biomedical Research Labor und Research Institute for Glycotechnology Advancement
bestätigen, dass es noch zwei weitere Formen von Fuciodanmolekülen in dem
braunem Seetang gibt. Der erste Typ, mit dem Namen F-Fucoidan, besteht
hauptsächlich aus sulfatierter Fucose. Die zweite Form trägt den Namen Fucoidan
und ungefähr 20% von ihr besteht aus Glucuronsäure.
Forscher an beiden
Instituten waren auch in der Lage eine Technik einzusetzen, die man
Pyridlamination nennt,
entwickelt von Takara Shuzo in Verbindung mit der Universität von Osaka, um
Licht auf die chemische Struktur des Fucoidan zu werfen.
2.
Die biologischen Aktivitäten von Fucoidan
Diverse Berichte haben Fucoidan mit zahlreichen Eigenschaften beschrieben
wie z.B. eine erhöhte Fruchtbarkeit, die Reduzierung von
Cholesterin und als Anti-Tumor Agent. Trotz alledem ist ein definitiver
Aussagekern über die Natur von Fucoidan noch nicht getroffen worden. Das
Biomedizinische Forschungslabor von Takara Shuzo und das Forschungsinstitut Glycotechnology
Advancement haben ihre Aufmerksamkeit auf die Anti-Tumoreigenschaften von
Fucoidan gelegt und können bestätigen, dass diese Substanzen gewisse
rasch-wachsende Krebszellen zur Selbstzerstörung veranlassen. Beispiele für
diese Krebszellenstämme, bei denen sich das Phänomen der Selbstzerstörung
bereits gezeigt hat, sind menschliche, akute promyelocytische Leukämiezellen (HL-60
Zelllinie), menschliche Magenkrebszellen (AGS Zelllinie), menschliche
Darmkrebszellen (HCT-116 Zelllinie) und Krebszellen des Absteigenden
Dickdarms (SW-480 Zelllinie/WiDr Zelllinie).
Überdies fand diese Selbstzerstörung statt ohne dabei die normalen Zellen zu
beeinflussen. Momentan sind Forschungen damit beschäftigt das Phänomen
hinter diesem Mechanismus genauer zu erörtern.
Einige der Gründe weshalb es
bis vor kurzem noch keine stichhaltigen Beweise über das Fucoidan und seine
Wirkung gab, liegt an der sehr komplexen Struktur und an der Schwierigkeit
reine Proben des Fucoidans zu beziehen. Beide oben angeführten Institute das Takara
und das Research Institute for Glycotechnology Advancement waren in der Lage
reine Proben zu erhalten und Untersuchungen der komplexen Struktur
anzustellen, die zu den obigen Ergebnissen führte.
3. Der Mechanismus,
durch den die Krebszellen zerstört werden
In der Anwesenheit gewisser Substanzen als auch durch außergewöhnliche
Umweltkonditionen können Zellen sich selbst zerstören und sogar gänzlich
verschwinden. Dieser Prozess der Selbstzerstörung wird auch Apoptosis
genannt und führt zu einer Beseitigung von Nekrosen, also der Tod von
Zellen, die durch äußere Stimuli wie giftige Substanzen und physischer
Schaden an den Zellen hervorgerufen wird.
Genau genommen ist die
Apoptosis ein Mechanismus, der in den natürlichen Erhaltungsprozesses der
Zellen eingebettet ist. Organismen aktivieren diesen Mechanismus bei Bedarf.
Wenn er aktiviert wurde, wird der genetische Abdruck der Zellen
(DNA) als wertlos entmachtet durch die Aktivierung von Deoxyribonuclease
innerhalb der Zellen. Apoptosis kann man also sagen, ist der natürliche
Prozess bei dem der lebende Organismen gefährliche Zellen aus ihrem System
eliminieren.
4. Die Bedeutung
dieser Entdeckung und zukünftige Aussichten
Seit langer Zeit (erste Datierung in der Jomon Ära, ungefähr vor dem 2
Jahrhundert vor Christus) bildet das braune Seetang das Rückgrad der
japanischen Essgewohnheiten. Es sind genau diese Meeresalgen, die das Fucoidan
beinhalten und welches den Mechanismus der Apoptosis auslöst.
Die Bewohner von Okinawa,
deren Einwohner nicht nur die längste Lebenserwartung in Japan besitzen,
weisen auch eines der höchsten pro Kopf Ratios mit 1 Gramm pro Person am Tag
auf. Es ist bemerkenswert, dass die Krebssterblichkeitsrate in Okinawa im
Vergleich aller Bewohner Japans die niedrigste ist.
Der durchschnittliche Konsum
von Kombu in Japan liegt bei ungefähr 0.5 Gramm pro Tag. Ein solcher Verzehr
von Kombu würde einen Konsum von nahezu 5 mg des Fucoidans bedeuten.
Humanexperimente finden momentan statt, um die Auswirkungen des Fucoidans
auf lebende Organismen zu bestimmen. Wenn bestätigt werden kann, dass
Fucoidan die Apoptosis nur bei Krebszellen betreibt, die sich in
unkontrollierter Manier schnell vermehren, dann hätten wir damit auch
gleichzeitig die langfristige Waffe gegen Krebs gefunden - kein Medikament
und keine gesundheitsgefährdenden Begleiterscheinungen.
Detailinformationen wurden
auf der 18ten Annual Conference of the Carbohydrate
Symposium (August 19-21), dem 69ten Annual Proceedings of the Japanese
Biochemical Society (August 26-30) und dem 55th Annual Proceedings of the
Japanese Cancer Society (October 10-12) 2000 veröffentlicht.
Informationen vom Research Institute for Glycotechnology Advancement:
mit Finanzierung des Bio-oriented Technology Research Advancement Institute
(eine spezielle Person unter gemeinsamer Zuständigkeit des Ministeriums für
Agrikultur, Fischzucht, Forstwesen und dem Ministerium für Finanzen), Aomori
Präfekt, Hirosaki, sowie sieben Firmen des privaten Sektors, the
Research Institute for Glycotechnology Advancement wurde im Februar
1991 gegründet. Das Institut führt eine Forschungsorganisation, die unter
dem Intelligent Research Institute agieren, ein Institut das
geschaffen wurde um die Entwicklung in der Tohoku
(Nortost) Region zu fördern.
Name des Forschungsprojektes: "Glycobiology research aimed at the development of
useful carbohydrates"
Forschungsdauer: 7 Jahre (1990 to 1996)
Name der Firma: Research Institute for Glycotechnology Advancement Address:
82-4 Oazazaifu-cho Hirosaki-shi Aomori-ken Japan
FUCOIDAN KÖNNTE KREBS BEKÄMPFEN
Intensiv werden seit Jahren
die Reservestoffe und Zellwandbestandteile von Makroalgen als potentielle
Arzneimittel untersucht. Hiervon stehen vor allem sulfatierte Polysaccharide
(SPS) – eine Substanzklasse, die Hemi-Ester-Sulfat-gruppen in ihren
Zuckerresten enthalten – im Blickpunkt. (Uni Kiel 2004) Bekannte SPS in
Rhodophyta sind Agar und Carrageen.
Die am häufigsten in
Phaeophyta anzutreffenden SPS werden Fucane genannt, wozu die Substanzen
Fucoidin, Ascophyllan, Sargassan und Glucuronoxylofucan zählen. (Shanmugam
und Mody 2000) Spitzenreiter der Forschungsaktivitäten sind die Fucoidane.
In mehr als 500 wissenschaftlichen Labor- und Tierstudien wurden
antitumorale, antivirale, antibakterielle, antioxidative, immunotrope and
antikoagulierende Eigenschaften entdeckt.
Die biologische Aktivität
der Fucoidane wird durch ihre Struktur bestimmt, die je nach Algenart
variiert. Fucoidane fallen als Nebenprodukte bei der Alginatproduktion für
die Lebensmittel- und Kosmetikindustrie an und sind daher leicht zu
gewinnen. Reich an Fucoidan sind Ascophyllum nodosum und Laminaria digitata.
Fucoidane können in Zukunft möglicherweise zur Behandlung von Herpes (HSV1)
und HIV-Erkrankungen (Katsuraya 1999), Helicobacter pylori-Infektionen (Shibata
et al. 2001) und zur dermalen Wundheilung (ÓLeary et al. 2004) eingesetzt
werden.
Unter Gabe von Wakame und
deren Wurzel Mekabu (Undaria pinnatifida) – zwei in Japan häufig verzehrten
Braunalgenprodukten – konnten japanische Forscher im Tierexperiment und auch
im Laborversuch an menschlichem Gewebe die Abtötung von Brustkrebszellen
beobachten. (Funahashi et al. 2001) Aus Mekabu extrahiertes Fucoidan erwies
im Tierversuch eine hohe Antitumoraktivität. Eine präventive
Fucoidangabe erhöhte die Überlebensrate von Mäusen durch Erhöhung der
zytolytischen Aktivität der NK-Zellen (natürliche Killerzellen) und der IFN- 3Uoduktion. (Maruyama et
al. 2003) Experimentell konnte eine erhöhte Phagozytose und Chemilumineszenz
von Makrophagen nach Fucoidangabe (aus Sargassum spp.) beobachtet werden.
Hieraus wird abgeleitet, dass die Antitumoraktivität von
Fucoidan
möglicherweise über die
Steigerung der Immunantwort zu erklären ist. Shibata und Mitarbeiter
stellten im Tierversuch fest, dass aus Cladosiphon-Braunalgen
gewonnenes
Fucoidan
das Magengeschwüre und –krebsverursachende Bakterium
Helicobacter pylori wirkungsvoll bekämpft. Sie empfehlen daher den
Einsatz von
Fucoidan vorbeugend
vor H. pylori-Infektionen zur Verringerung des Magenkrebsrisikos
näher zu untersuchen. Modifikationen von natürlichem
Fucoidan werden
derzeit auf therapeutische Wirksamkeit überprüft. (Shibata et al. 2001)
Antivirale Aktivität auf Retroviren wie HIV und Herpes Simplex Virus wurde
in Labortests bei sulfatierten Polysacchariden nachgewiesen. In vitro wurde
ermittelt, dass die Anti-HIV-Aktivität mit dem Grad der Sulfatisierung
zunimmt. Da jedoch bisher erst wenige Polysaccharide isoliert und untersucht
worden sind, sind die pharmakologischen antiviralen Eigenschaften und
Mechanismen der SPS aus Algen noch weitgehend unbekannt. (Schaeffer und
Krylov 2000).
Das australische Biotechnologie-Unternehmen
Marinova erforscht ein patentiertes Fucoidan (Gallacto Fucan Sulfat GFS) aus
der Braunalge Undaria pinnatifida für den Einsatz bei den Viruserkrankungen
Herpes simplex (HSV I und II) und HIV sowie Brustkrebs. (http://www.marinova.com)
Nach ersten Tests an menschlichen Probanden mit aktiven und latenten
Herpesinfektionen (HSV 1 und 2, EBV und Zoster) ergaben nach dem Verzehr von
GFS erhöhte Heilungsraten beziehungsweise kein Aufflammen der Infektionen.
In vitro wurden mitogene Effekte auf menschliche T-Zellen nachgewiesen.
(Cooper et al. 2002)
Kuznetsova und Mitarbeiter wiesen bei aus
der Braunalge Fucus evanescens isoliertem Fucoidan immunotrope und
antikoagulierende Fähigkeiten nach. (Kuznetsova et al. 2003) Derzeit
arbeiten Pharmakologen an einer Verbesserung und Standardisierung der
gerinnungshemmenden und auch lipidsenkenden Eigenschaften natürlicher SPS.
Ob diese Effekte durch einen erhöhten Verzehr von Braunalgen erzielt werden
können, ist wissenschaftlich nicht erwiesen. Eine Anreicherung von
Nahrungsmitteln mit Fucoidan (Functional Food) und Arzneimitteln wird
diskutiert. In Kosmetika setzt man bereits fucoidan- und polyphenolhaltige
Extrakte des Knotentangs (Ascophyllum nodosum) ein. Die als LMW-FS (INCI:
Ascophyllum Extract und ASCO PP (INCI: Ascophyllum) deklarierten Zutaten
sollen die Haare kräftigen und die Haut mit einem schützenden Film vor
Feuchtigkeitsverlust versorgen. (IMPAG 2002).
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