Strukturaufklärung und funktionelle Charakterisierung von signalaktiven Maillard-Reaktionsprodukten

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Maillard-Produkte (Maillard Reaction Products; MRPs) entstehen bei der Reaktion von reduzierenden Zuckern mit Proteinen oder Aminosäuren während des Erhitzens von Lebensmitteln. Im menschlichen Körper können über analoge Reaktionswege sog. "Advanced Glycation End Products" (AGEs) gebildet werden, die degenerativ-entzündliche und proliferative Prozesse auslösen können. Man kann annehmen, dass MRPs aus der Nahrung direkt im Darm nach ähnlichen Mechanismen entzündliche Prozesse auslösen oder, nach Resorption, zu entzündlichen und degenerativen Prozessen im gesamten Körper beitragen können. In dem hier vorgelegten Forschungsvorhaben sollen systematisch aus Modellmischungen pro-entzündliche und pro-atherosklerotische rezeptoraktive MRPs isoliert und deren chemische Struktur aufgeklärt werden. Dazu werden zunächst MRP-modifizierte Dipeptid-Bibliotheken in Zellsystemen nach ihrer Signalaktivität (z.B. Freisetzung von NO, Zytokinen, Wachstumsfaktoren) gescreent. Anschließend werden die aktivsten Mischungen in Flüssigphase hergestellt und die aktivsten Einzelsubstanzen durch wiederholte Chromatographie und zelluläre Signalaktivitätstests isoliert. Die Strukturaufklärung erfolgt durch chemisch-analytische Verfahren. Zur Strukturabsicherung und zur Bereitstellung für spätere Fütterungsversuche sollen die signalaktiven MRPs anschließend in präparativem Maßstab synthetisiert werden. Abschließend wird das Vorkommen der neu identifizierten aktiven MRPs in Lebensmitteln durch geeignete Analyseverfahren untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse werden dazu dienen, technologische Prozesse bei der Lebensmittelherstellung derart zu optimieren, dass die Bildung von gesundheitlich abträglichen MRPs bei möglichst gleichbleibender Produktqualität minimiert wird.