Antioxidantien: Verstärker von Geschmack und Gesundheit

Was Antioxidantien sind

Antioxidantien sind Moleküle, die die Oxidation anderer Moleküle verhindern oder verzögern können. Oxidation ist ein chemischer Prozess, der freie Radikale erzeugen kann und so zu Kettenreaktionen führt, die Zellen lebender Organismen schädigen. Antioxidantien stoppen diese Kettenreaktionen, indem sie die intermediären freien Radikale entfernen und andere Oxidationsreaktionen hemmen, weil sie selbst oxidiert werden. Folglich sind Antioxidantien wesentlich, um den Körper vor Zellschaden und vor Krankheiten zu schützen, die mit oxidativem Stress zusammenhängen, etwa Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebserkrankungen und neurodegenerative Erkrankungen.

Diese letzte Aussage will bemessen sein, und weiter unten geschieht das: ein Teil hat normative Deckung, ein anderer nicht.

In Küche und Lebensmittelindustrie spielen Antioxidantien eine entscheidende Rolle beim Erhalt von Qualität und Sicherheit der Lebensmittel. Indem sie die Oxidation hemmen, helfen sie, Farbe, Geschmack und Textur der Lebensmittel zu bewahren, und verlängern zudem ihre Haltbarkeit. Das ist besonders wichtig bei fetthaltigen oder öligen Lebensmitteln, bei denen Oxidation zur Ranzigkeit führen kann, und bei Obst und Gemüse, wo sie Bräunung und den Verlust von Nährwert verursachen kann.

Antioxidantien kommen natürlich in verschiedenen Lebensmitteln vor, besonders in lebhaft gefärbtem Obst und Gemüse wie Beeren, Zitrusfrüchten, Tomaten, Karotten und Blattgemüse. Sie stecken auch in Nüssen, Samen, Hülsenfrüchten, Vollkorn sowie in bestimmtem Fleisch, Fisch und Geflügel. Darüber hinaus werden viele Antioxidantien verarbeiteten Lebensmitteln künstlich zugesetzt, um Frische und Aussehen zu bewahren.

Das europäische Recht ist nüchterner. Die Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 über Lebensmittelzusatzstoffe definiert die Kategorie „Antioxidantien“ als „Stoffe, die die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängern, indem sie sie vor dem durch Oxidation verursachten Verderb schützen, etwa dem Ranzigwerden der Fette und Farbveränderungen“. Nichts von Gesundheit: Haltbarkeit, ranziges Fett und Farbe. Es sind zwei verschiedene Gespräche, und hier werden sie getrennt geführt.

Von der industriellen Ranzigkeit zur Theorie des Alterns

Das Interesse an Antioxidantien entstand nicht in der Ernährung, sondern in der Industrie: Ende des neunzehnten Jahrhunderts und Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts galten umfangreiche Studien dem Vermeiden der Oxidation ungesättigter Fette — der Ranzigkeit —, der Korrosion von Metallen und der Vulkanisation von Kautschuk. Die Wende kam zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts, als die Identifizierung der Vitamine A, C und E als Antioxidantien das Forschungsfeld umwälzte. Und die Idee, die Antioxidantien heute mit dem Altern verbindet, hat Datum und Autor: 1956 formulierte der US-amerikanische Biochemiker Denham Harman die Theorie der freien Radikale des Alterns im Artikel „Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry“ (Journal of Gerontology, Bd. 11, Nr. 3, S. 298-300). 1972 überarbeitete Harman selbst die Theorie, um sie auf die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies in den Mitochondrien zu zentrieren.

Die Wissenschaft: enzymatische, nicht enzymatische und Pigmente

Der Organismus stellt seine eigenen Antioxidantien her. Die enzymatischen deaktivieren die reaktiven Spezies: Superoxiddismutase (SOD), Katalase, Glutathionperoxidase und Peroxiredoxine.

Die nicht enzymatischen kommen vor allem über die Nahrung und zirkulieren im Serum in sehr unterschiedlichen Konzentrationen:

Innerhalb der Polyphenole gibt es eine Gruppe, die erklärt, warum die Küche Antioxidans mit Farbe verbindet: die Anthocyane, wasserlösliche Pigmente aus der Familie der Flavonoide, mit eigener antioxidativer Aktivität, die zahlreichen Pflanzen Rot, Violett und Blau geben und sie vor ultravioletter Strahlung und vor freien Radikalen schützen. Sie sind reichlich in dunklen Früchten vorhanden — Himbeere, Brombeere, Kirsche, Pflaume, blaue oder schwarze Traube — und in Gemüse wie Rotkohl oder lila Mais, der bis zu 1.642 mg Anthocyane je 100 g enthalten kann.

Was die Evidenz trägt und was nicht

Jahrelang maß die Industrie die „antioxidative Kraft“ von Lebensmitteln, Säften und Zusatzstoffen mit der Methode ORAC (Sauerstoffradikal-Absorptionsfähigkeit), dem Standard der Branche. 2012 zog das USDA seine Datenbank der ORAC-Werte zurück und nannte diese Zahlen „biologisch irrelevant für die menschliche Gesundheit“, weil physiologische Evidenz fehlte, dass Polyphenole in vivo als Antioxidantien wirken. Wer heute mit dem ORAC eines Superfoods wirbt, zitiert einen Indikator, den sein eigener Urheber aus dem Katalog genommen hat.

In derselben Linie lautet der in der Literatur festgehaltene Konsens, dass als Antioxidantien vermarktete Nahrungsergänzungsmittel weder den Erhalt der Gesundheit noch die Vorbeugung von Krankheiten beim Menschen nachgewiesen haben.

Was es gibt, ist eine Handvoll gesundheitsbezogener Angaben, die die Europäische Union zugelassen hat, und es sind wenige:

Die Liste ist kurz und der Wortlaut ist festgelegt: es reicht nicht, ein Lebensmittel „Antioxidans“ zu nennen. Man muss den Nährstoff benennen, die genaue Formel der Verordnung verwenden, und das Erzeugnis muss mindestens eine Quelle davon sein. Alle diese Einträge stammen aus dem Anhang der Verordnung (EU) Nr. 432/2012, eingesehen in ihrer Veröffentlichung im ABl. L 136 vom 25. Mai 2012.

In der Küche: Fermentation, Haltbarmachung und Innovation

Antioxidantien haben eine lebenswichtige Rolle in der Gastronomie, nicht nur beim Haltbarmachen von Lebensmitteln, sondern auch bei der Entwicklung komplexer Aromen, besonders deutlich in Vorgängen wie der Fermentation. Ihre Anwendung reicht von traditionellen Kochtechniken bis zu Neuerungen in der modernen Küche und betrifft die sensorische Qualität ebenso wie die nährwertbezogene.

Bei der Fermentation. Fermentation ist ein biologischer Prozess, bei dem Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen und Schimmelpilze Zucker in Alkohol, Säuren und Gase umwandeln. Antioxidantien greifen ein, indem sie diese Mikroorganismen und die sauerstoffempfindlichen Verbindungen schützen, was eine kontrolliertere und reichere Geschmacksentwicklung erlaubt. Bei der Weinbereitung zum Beispiel helfen sie, empfindliche Aromastoffe zu schützen, und das Ergebnis ist ein komplexeres Geschmacksprofil.

Bei der Haltbarmachung. Oxidation betrifft nicht nur die nährwertbezogene Qualität der Lebensmittel, sondern auch ihr Aussehen und ihren Geschmack. Der Einsatz natürlicher Antioxidantien — Vitamin C auf geschnittenem Obst, um die Bräunung zu verhindern, oder antioxidansreiche Extrakte in Ölen und Fetten, um die Ranzigkeit zu verhindern — ist die Art, wie die Lebensmittelwissenschaft Qualität erhält und die Haltbarkeit verlängert. Es ist ein Weg parallel zur Säuerung, mit dem er sich an einem Punkt überschneidet: Citronensäure tut beides.

Bei der Innovation. In der modernen Küche hat sich ihr Einsatz auf die kulinarische Innovation ausgedehnt, wo Köche und Lebensmittelwissenschaftler experimentieren, um Aromen, Farben und Texturen zu maximieren: die Farbe von Saucen und Emulsionen beeinflussen, die Frische von Obst- und Gemüsesäften erhalten, die flüchtigen Verbindungen schützen, die das Aroma eines gekochten Gerichts tragen.

Arten von Antioxidantien, die in der Lebensmittelindustrie verwendet werden

Sie werden in natürliche und synthetische eingeteilt. Die Dosierung schwankt je nach Erzeugnis, nach dem Recht jedes Landes und nach dem Ziel der Haltbarmachung oder der sensorischen Verbesserung.

Natürliche und synthetische, eines nach dem anderen

Es lohnt sich, die zweite Spalte anzusehen: die beiden ersten Zeilen der natürlichen tragen ebenfalls eine E-Nummer. Dieselbe Verbindung wird auf einem Etikett als Vitamin ausgelobt und steht auf einem anderen als Zusatzstoff.

Die Frage des BHA

BHA schleppt die bekannteste Kontroverse der Gruppe mit sich. Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) stuft es in Gruppe 2B ein, mögliches Humankarzinogen: in Versuchen mit Ratten und Hamstern rief es gutartige und bösartige Tumoren des vorderen Magenantrums hervor, des forestomach, eines Organs, das der Mensch nicht besitzt. Eine Bewertung der EFSA von 2011 kam ihrerseits zu dem Schluss, dass es keine Hinweise gab, wonach die Verbindung bei Menschen krebserzeugende Wirkungen auslösen könnte. Beides ist zugleich wahr, und der Unterschied — Tiermodell mit einem Organ, das wir nicht haben, gegenüber der Risikobewertung für den Verbraucher — ist das, was bei der Zusammenfassung meist verloren geht.

Überlegungen zur Dosierung

• Regelungen: die Dosierung wird von den Behörden jedes Gebiets geregelt — die EFSA in der Europäischen Union, die FDA in den Vereinigten Staaten — und sie schwankt von Land zu Land.
• Zweck: die genaue Menge hängt vom Lebensmittel ab, von seiner Zusammensetzung, von der vorgesehenen Lagerung und vom Ziel der Haltbarkeit oder der sensorischen Qualität.
• Kombinationen: oft werden Mischungen eingesetzt, um synergistische Wirkungen zu nutzen, was die einzelnen Dosen verändert.

Auf den Kanaren: alte Kartoffeln, Listán Negro und gereifte Ziege

Der Archipel hat kein Erzeugnis mit DOP, die über den Antioxidantiengehalt definiert wäre, wohl aber zwei Vorratskammern, in denen das Pigment sichtbar ist.

Die erste sind die Papas Antiguas de Canarias, eine geschützte Ursprungsbezeichnung, die 29 traditionelle Sorten umfasst, angebaut auf allen Inseln (Solanum tuberosum subsp. andigena, subsp. tuberosum und Solanum chaucha, triploid). Ihre Schale reicht von Violettschwarz bis Orange und geht dabei über Rosa, ihre Pulpe von Creme bis intensivem Gelb. Bei den Sorten mit violetter oder schwarzer Schale und Pulpe beruht diese Farbe im Allgemeinen auf den Anthocyanen, derselben Gruppe von Polyphenolen, die Brombeere oder blaue Traube färbt.

Die zweite ist der Wein. Die DO Tacoronte-Acentejo, in acht Gemeinden im Norden Teneriffas, war 1992 die erste anerkannte Wein-Ursprungsbezeichnung auf den Kanaren; ihre bevorzugten roten Sorten sind Listán Negro und Negramoll, angebaut zwischen 300 und 750 m Höhe am Nordhang der Cordillera Dorsal. Rote Trauben reichern Anthocyane in der Beerenschale an, und von dort — zusammen mit den Tanninen — kommen die Polyphenole des Rotweins.

In beiden Fällen gilt es, ehrlich im Umfang zu bleiben: die Verbindung ist eine allgemeine chemische Brücke, keine Studie, die den Antioxidantiengehalt der kanarischen Sorten oder das Profil des Listán Negro beziffert. Wir haben keine lokalisiert.

In Taste 1973: die Reifung der Kanarischen Ziege

Die Forschung von Diego Schattenhofer zur gereiften Kanarischen Ziege berührt diesen Begriff direkt. Zwei Beiträge dieser Website behaupten es: in Nährwertvorteile von gereiftem Ziegenfleisch wird festgehalten, dass „gereiftes Ziegenfleisch natürliche antioxidative Verbindungen enthält, die helfen, oxidativen Stress und Entzündung im Körper zu bekämpfen“, und dass „diese Antioxidantien während des Reifungsprozesses verstärkt werden“. In Reifungstechniken für Fleisch der Kanarischen Ziege kommt hinzu, dass „der Reifungsprozess die Konzentration von Antioxidantien im Fleisch erhöhen kann“.

Das heißt: derselben Forschung zufolge verwandelt die gesteuerte Reifung nicht nur Textur und Aroma des Fleisches, sie bewegt auch sein antioxidatives Profil. Es ist der Punkt, an dem der Begriff aufhört, Laborheorie zu sein, und Küchenarbeit wird.

In Spanien: die Polyphenole des Olivenöls

Die spanische Schicht hat ein einziges Beispiel, doch es ist das am besten dokumentierte dieser ganzen Seite: das native Olivenöl extra. Es ist das einzige Lebensmittel der oben sichtbaren Liste zugelassener Angaben — der Rest sind isolierte Nährstoffe: Selen, Riboflavin, Mangan, Kupfer, Zink, Vitamin C und Vitamin E —, und es ist das einzige, hinter dem eine genaue Zahl steht: 5 mg Hydroxytyrosol und seine Derivate je 20 g Öl, bei einem täglichen Verzehr dieser 20 g.

Die Genauigkeit zählt: es heißt nicht „Olivenöl ist antioxidativ“, es sagt, welche Verbindung, in welcher Mindestmenge und bei welchem täglichen Verzehr. Es ist der spanische Fall, in dem die Aussage der normativen Prüfung standhält.

In Argentinien: Yerba Mate und Malbec aus der Höhe

Am anderen Ufer der Biografie von Diego treten zwei nationale Erzeugnisse in dieses Gespräch. Yerba Mate (Ilex paraguariensis) wird in der Literatur — eine Studie von 2005 der Universität von Illinois — als „reich an phenolischen Bestandteilen“ beschrieben. Argentinien ist der größte Erzeuger der Welt, mit rund 700.000 Tonnen jährlich, zwischen 56 % und 62 % der Welterzeugung. Der alltäglichste Aufguss des Landes ist auch der polyphenolreichste.

Der Malbec kam 1853, als der französische Agronom Michel Pouget die ersten Reben einführte. Heute gibt es rund 44.000 ha Malbec im Land, 87 % — 35.000 ha — in Mendoza, mit Höhenweinbergen zwischen 800 und 1.500 m, und einige in Salta oberhalb von 2.000 m. Das Weininstitut Catena und die Universität von Kalifornien-Davis haben die phenolische Zusammensetzung kalifornischer und mendocinischer Malbecs verglichen; die Studie gibt es, doch die konsultierte Quelle gibt ihre Zahlen nicht wieder, deshalb wird ihr hier kein Ergebnis zugeschrieben.

Verwandte Begriffe

• Aromaten — Kurkuma, Ingwer, Rosmarin, Basilikum und Knoblauch, die Aromaten, die zudem Antioxidantien sind.
• Allicin — die schwefelorganische Verbindung des Knoblauchs, beschrieben als Antioxidans, das die Zellen vor oxidativem Schaden schützt.
• Omega-3-Fettsäuren — die Fette, die am empfindlichsten gegen das Ranzigwerden sind: das Problem, zu dessen Lösung es Antioxidantien gibt.
• Säuerung — der andere Weg der Haltbarmachung, mit dem sie sich bei der Citronensäure überschneidet.
• Alfalfa — eine der Pflanzen der Vorratskammer, deren antioxidative Eigenschaften die eigene Eintragung festhält.

Konsultierte Quellen

• Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 des Europäischen Parlaments und des Rates über Lebensmittelzusatzstoffe (EUR-Lex)
• Verordnung (EU) Nr. 432/2012, Liste der zugelassenen gesundheitsbezogenen Angaben (EUR-Lex)
• Verordnung (EU) Nr. 432/2012, im ABl. L 136 vom 25-05-2012 veröffentlichter Text (PDF) — Anhang der zugelassenen Angaben, für diese Seite eingesehen
• Gobierno de Canarias, Instituto Canario de Calidad Agroalimentaria: DOP Papas Antiguas de Canarias
• Nährwertvorteile von gereiftem Ziegenfleisch · Reifungstechniken für Fleisch der Kanarischen Ziege
• Wikipedia: Antioxidans · Anthocyan · Tacoronte-Acentejo · Yerba Mate · Malbec
• Wikipedia (en): Antioxidant · Butylated hydroxyanisole · Free-radical theory of aging