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Jul 26, 2023

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Von der Utah State University, 28. August 2023 Forscher haben einen Weg gefunden, die gesundheitlichen Vorteile von Polyphenolverbindungen zu steigern, indem sie sie durch Glykosylierung wasserlöslich machen und so den Weg dafür ebnen

Von Utah State University, 28. August 2023

Forscher haben einen Weg gefunden, die gesundheitlichen Vorteile von Polyphenolverbindungen zu steigern, indem sie sie durch Glykosylierung wasserlöslich machen, und so den Weg für potenziell lebensrettende Medikamente ebnen.

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Kombination von Polyphenolverbindungen, die häufig in Obst und Gemüse vorkommen, mit Zuckermolekülen zur Entwicklung potenziell lebensrettender Medikamente führen kann.

Polyphenole sind eine Klasse von Verbindungen, die in vielen pflanzlichen Lebensmitteln vorkommen. Polyphenole helfen, Zellschäden im Körper zu verhindern und können dabei helfen, Krankheiten wie Krebs oder Herzerkrankungen vorzubeugen. Viele von ihnen lösen sich jedoch nicht in Wasser auf, was es schwierig macht, ihre gesundheitlichen Vorteile voll auszuschöpfen.

Jixun Zhan, Professor für Biotechnik, und seine Doktoranden Jie Ren und Caleb Barton haben kürzlich einen umfassenden Übersichtsartikel über die technische Produktion polyphenolischer O-Glykoside veröffentlicht, die es diesen polyphenolischen Verbindungen ermöglichen, durch mikrobielle Fermentation stabil und löslich zu bleiben. Die Studie wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Biotechnology Advances veröffentlicht.

„Polyphenole haben viele verschiedene Wirkungen auf den Körper und können zur Entwicklung potenzieller Medikamente und Nahrungsergänzungsmittel verwendet werden“, sagte Zhan. „Außerdem haben sie natürliche konservierende Eigenschaften und können unser Körpergewebe vor Schäden durch Schadstoffe schützen.“ Leider haben die schlechte Wasserlöslichkeit und die geringe Bioverfügbarkeit ihre gesundheitlichen Vorteile eingeschränkt, aber durch die Anlagerung von Zuckermolekülen können wir sie wasserlöslicher und stabiler machen.“

Professor Jixun Zhan. Bildnachweis: Matt Jensen/Utah State University

Dieser Vorgang wird Glykosylierung genannt. Forscher nutzen neue Methoden wie die bakterielle Fermentation, um die Zuckerstrukturen und Glykosylierungsmuster von Polyphenolen zu verändern. Durch die Untersuchung der Enzyme und Prozesse, die an der Zuckerbiosynthese beteiligt sind, ist es nun möglich, wirksamere Glyko-Medikamente zu entwickeln. Zhans Artikel fasst die verschiedenen in der Natur vorkommenden phenolischen Glykoside und die Methoden zu ihrer Herstellung zusammen.

„Durch die Erforschung der Mechanismen hinter der Produktion dieser Verbindungen in Bakterien und die Bereitstellung von Methoden zur Manipulation der Zuckerbiosynthese können wir nützliche medizinische Wirkstoffe entwickeln und das Leben verbessern“, sagte Zhan.

Zur Herstellung polyphenolischer Glykoside im Labor wurden verschiedene Methoden entwickelt, die meisten werden jedoch noch in kleinem Maßstab durchgeführt. Zukünftige Forschung wird sich auf die Verbesserung der Effizienz von Produktionsprozessen konzentrieren, einschließlich der Optimierung der Fermentationsbedingungen und der Suche nach besseren Wegen zum Transport der Verbindungen.

„Polyphenolglykoside sind wertvolle Verbindungen mit vielfältigen gesundheitlichen Vorteilen. Die Verwendung von Mikroben zur kontrollierten und kostengünstigen Herstellung dieser Verbindungen ist vielversprechend für die Produktion in großem Maßstab“, sagte Zhan.

Referenz: „Engineered Production of bioactive polyphenolic O-glycosides“ von Jie Ren, Caleb Don Barton und Jixun Zhan, 5. April 2023, Biotechnology Advances.DOI: 10.1016/j.biotechadv.2023.108146