FAU-Chemiker entdecken neuen Schutz gegen oxidativen Stress

Das Altern und eine geringe Lebenserwartung werden unter anderem durch oxidativen Stress verursacht. Ein Forscherteam um Prof. Dr. Ivana Ivanović-Burmazović, Professur für Bioanorganische Chemie an der FAU, hat nun zusammen mit Wissenschaftlern aus den USA entdeckt, dass Zink ein organisches Molekül aktivieren und so einen Schutz gegen oxidativen Stress formen kann. Die Ergebnisse wurden in Nature Chemistry publiziert*.

Zink gehört zu den Spurenelementen, die wir brauchen, um gesund zu bleiben. Dass Zink aber gerade mit einer Komponente aus Nahrungsmitteln wie beispielsweise Wein, Kaffee, Tee und Schokolade zusammen einen Schutz gegen das für oxidativen Stress verantwortliche Superoxid generiert, haben FAU-Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Christian Goldsmith von der Auburn University, Alabama, USA, herausgefunden. Diese Komponente ist eine Hydrochinon-Gruppe, die in Polyphenolen – den Pflanzenstoffen, die für Geruch und Geschmack verantwortlich sind – vorkommt. Zink aktiviert die Hydrochinon-Gruppen und bildet so einen natürlichen Schutz gegen Superoxid, ein Zwischenprodukt der menschlichen Zellatmung, das körpereigene Biomoleküle, zum Beispiel Proteine oder Fette, sowie das Erbgut schädigt. Es wird daher mit dem Alterungsprozess und einer Vielzahl von Erkrankungen wie Entzündungen, Krebs oder neurodegenerativen Krankheiten in Verbindung gebracht.

Neuartiger Metallkomplex gegen Superoxid

Hydrochinon allein ist nicht in der Lage, Superoxid abzubauen. Verbinden sich allerdings Zink und Hydrochinon, entsteht ein Metallkomplex, der ein Superoxid-Dismutase-Enzym (SOD) nachahmt. Ein solches Enzym schützt den Körper vor den Zersetzungsprozessen, die durch die Oxidation hervorgerufen werden. Es wirkt folglich antioxidativ. Auf diese Weise können das Superoxid verstoffwechselt und Schäden am Organismus verhindert werden: Oxidativer Stress wird vermieden.

Zink-Schokolade, Zink-Kaffee und Co.

Einzigartig an diesen Ergebnissen ist, dass die Funktion dieses Enzyms ohne die Verwendung redoxaktiver Übergangsmetalle wie Mangan, Eisen, Kupfer oder Nickel nachgebildet wird. Die Metalle könnten zwar ebenfalls antioxidativ wirken, diese Wirkung wird jedoch schnell ins Gegenteil verkehrt: Bei einer Überdosierung befördern sie sogar den oxidativen Stress. Zink ist weit weniger toxisch als die oben erwähnten Übergangsmetalle, was neue Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel mit weniger Nebenwirkungen ermöglicht. Vorstellbar sind zudem Lebensmittel, die von Natur aus Hydrochinon enthalten, und mit Zink versetzt werden, um die Gesundheit der Konsumenten zu fördern. „Es ist durchaus möglich, dass es irgendwann mit Zink versetzten Wein, Kaffee, Tee oder Schokolade gibt. Jedoch macht jeglicher Alkoholgehalt die positiven Wirkungen dieser Kombination zunichte“, betont Ivana Ivanović-Burmazović.

*DOI: https://doi.org/10.1038/s41557-018-0137-1

Weitere Informationen:

Ivana Ivanović-Burmazović
Tel.: 09131/85-25428
ivana.ivanovic-burmazovic@fau.de