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Bedeutung und Bioaktivität der mikrobiellen trans-Resveratrol-Metaboliten Dihydroresveratrol und Lunularin

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: MRI-OG-08-KA-125-1060ResMet, 274521263
Laufzeit: 01.10.2015 - 30.06.2019
Forschungszweck: Experimentelle Forschung

Für das Stilben trans-Resveratrol (t-RES), einem sekundären Pflanzenstoff, der u.a. in Trauben, Wein, verschiedenen Nüssen und Kakaoprodukten vorkommt, werden verschiedene gesundheitliche Wirkungen diskutiert, v.a. eine präventive Wirkung bei altersbedingten metabolischen Erkrankungen. t-RES wird daher weit verbreitet als Nahrungsergänzungsmittel angeboten. Oral aufgenommenes t-RES wird gut im Dünndarm absorbiert, unterliegt aber einem ausgeprägten mikrobiellen sowie Phase-II-Metabolismus. In eigenen Vorarbeiten wurden neben Dihydroresveratrol (DH-RES), zwei neue mikrobielle t-RES-Metaboliten erstmalig nachgewiesen: 3,4´-Dihydroxy-trans-Stilben und Lunularin, wobei starke interindividuelle Unterschiede im Metabolitenprofil der Probanden festgestellt wurden („Lunularin-Produzenten“ vs. „Nicht-Lunularin-Produzenten“). Bisher ist nicht bekannt, welche Darmbakterien für die Lunularinbildung verantwortlich sind. Zudem wurden die bisherigen Arbeiten mit einer begrenzten Anzahl an Probanden durchgeführt (humane Interventionsstudie n = 12) und die Bioaktivität der mikrobiellen Metaboliten ist bislang kaum untersucht. Eigene Vorarbeiten mit HCT116 Zellen weisen darauf hin, dass sich DH-RES und Lunularin in ihren biologischen Wirkungen von t-RES unterscheiden. Die interindividuelle mikrobielle Metabolisierung von t RES könnte daher die widersprüchlichen Literaturdaten bzgl. der biologischen Wirkungen von t-RES (zumindest teilweise) erklären. Ziele des Projektes sind daher 1.) Bestimmung des Anteils an Lunularin-Produzenten in einer humanen Interventionsstudie mit größerer Probandenzahl (n = 100; LC-DAD-MS-Analyse von 48-h-Urinproben); 2.) Identifizierung von Lunularin-bildenden Bakterienspezies (Untersuchung der Fäzesmikrobiota von 48 Probanden aus der Interventionsstudie mittels 16S rRNA high-throughput sequencing, DGGE und qRT-PCR). 3.) Vergleich der biologischen Wirkungen von t-RES, DH-RES und Lunularin in einem Mausmodell (intraperitoneale Gabe sowie Fütterung, 10 Gruppen á 10 Tiere). Folgende Parameter werden untersucht: Energieverbrauch durch indirekte Kalorimetrie, Körperzusammensetzung mittels ‚magnet NMR minispec‘; im Plasma: ‚Insulin-like growth-factor‘ und Insulin mittels ELISA; im Gewebe: Cholesterin und Triacylglyceride mittels Photometrie, Expression der Nrf2 Targetgene GPx, HO-1, GST und NQO1 mittels Western blotting und qRT-PCR, AMPK-Aktivität mittels Western blotting und Sirt1-Aktivität mittels Fluorimetrie sowie Autophagie-Marker mittels Western blotting anti-LC3. Zudem werden Metabolomanalysen (Plasma) durchgeführt. Das geplante Projekt trägt somit wesentlich dazu bei, die Bedeutung von Lunularin und DH-RES als mikrobielle t-RES-Metaboliten im Menschen und den Einfluss der Metabolisierung von t-RES durch die Darmmikrobiota auf die biologischen Wirkungen des Stilbens aufzuklären bzw. neu zu bewerten.

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