Alles über Antioxidantien und Polyphenole: Wie sie wirken und in welchen Lebensmitteln sie enthalten sind
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Antioxidantien sind Substanzen, die reaktive Sauerstoffmoleküle im Körper, sogenannte freie Radikale, neutralisieren. Die größte Gruppe der Antioxidantien in unserer Ernährung bilden die Polyphenole, von denen Wissenschaftler bereits mehr als 8.000 Arten beschrieben haben. Wir nehmen in der Regel etwa 1 Gramm davon pro Tag zu uns, hauptsächlich über Kaffee, Tee, Obst oder Kakao. Wie genau wirken sie im Körper, in welchen Lebensmitteln sind sie am reichlichsten enthalten und wann lohnt es sich, zu einem hochwertigen Nahrungsergänzungsmittel zu greifen?
Was erfahren Sie in diesem Artikel?
- Was sind Antioxidantien und freie Radikale?
- Was sind Polyphenole und wie werden sie unterteilt?
- Die Wirkung von Antioxidantien: Wie wirken sie im Körper?
- Antioxidantien und Polyphenole in Lebensmitteln: die reichhaltigsten Quellen
- Das stärkste Antioxidans gibt es nicht: Warum die Kombination entscheidend ist
- Antioxidantien aus der Ernährung oder aus Nahrungsergänzungsmitteln?
- Häufig gestellte Fragen zu Antioxidantien und Polyphenolen
- Das Wichtigste auf einen Blick
Was sind Antioxidantien und freie Radikale?
Antioxidantien sind Substanzen, die die Oxidation – also die Schädigung von Zellen durch reaktiven Sauerstoff – verlangsamen oder vollständig verhindern. Einige davon produziert der Körper selbst, beispielsweise die Enzyme Superoxiddismutase oder Glutathionperoxidase [1]. Einen weiteren wesentlichen Teil nehmen wir über die Nahrung auf: beispielsweise die Vitamine C und E, Carotinoide und Polyphenole.
Freie Radikale hingegen sind instabile Moleküle mit einem ungepaarten Elektron. Sie entstehen auf natürliche Weise im Rahmen der normalen Stoffwechselvorgänge, vor allem in den Mitochondrien bei der Energiegewinnung. Ihre übermäßige Bildung wird jedoch durch Rauchen, UV-Strahlung, verschmutzte Luft oder hohe körperliche Belastung begünstigt.
Oxidativer Stress: Wenn der Körper aus dem Gleichgewicht gerät
Freie Radikale sind nicht nur „Bösewichte“. Der Körper benötigt sie, um Zellsignale zu übertragen und sich gegen Infektionen zu wehren. Das Problem entsteht in dem Moment, in dem mehr Radikale gebildet werden, als der Körper neutralisieren kann. Diesen Zustand bezeichnen wir als oxidativen Stress.
Der Biochemiker Helmut Sies betont in der Fachzeitschrift „Redox Biology“ (2015), dass die wichtigste Abwehr gegen oxidativen Stress durch Enzyme gebildet wird, die der Körper selbst produziert [1]. Ernährung und Nährstoffe ergänzen dieses System, sie ersetzen es jedoch nicht.
Was sind Polyphenole und wie werden sie unterteilt?
Polyphenole sind Pflanzenstoffe, die Pflanzen als natürlichen Schutz vor UV-Strahlung, Schädlingen oder Schimmelpilzen dienen. Laut einer Übersichtsarbeit von Pandey und Rizvi (2009) haben Wissenschaftler mehr als 8.000 Arten davon beschrieben [2]. Täglich nehmen wir über unsere Ernährung etwa 1 Gramm Polyphenole zu uns, was etwa dem Zehnfachen der aufgenommenen Menge an Vitamin C entspricht [3].
Hauptgruppen der Polyphenole
Flavonoide: Sie bilden die größte Gruppe der Polyphenole. Dazu gehören Catechine (aus grünem Tee oder Kakao), Quercetin (aus Zwiebeln, Äpfeln) oder Anthocyane (in Heidelbeeren und schwarzen Johannisbeeren).
Phenolsäuren: Dazu gehört beispielsweise Chlorogensäure, das vorherrschende Polyphenol im Kaffee.
Stilbene: Der bekannteste Vertreter ist Resveratrol aus den Schalen roter Weintrauben.
Lignane: Sie kommen vor allem in Leinsamen in großen Mengen vor.
Resveratrol unter der Lupe
Resveratrol erfreut sich großer Beliebtheit. Es ist jedoch wichtig, zwischen Wirkungen im Reagenzglas und im lebenden Organismus zu unterscheiden. Eine Studie von Walle und Kollegen (2004) zeigte, dass der menschliche Körper mindestens 70 % des aufgenommenen Resveratrols resorbiert, im Blut jedoch nur Spurenmengen in ihrer ursprünglichen Form nachweisbar sind [5]. Dies liegt daran, dass Leber und Darm es rasch in andere Metaboliten umwandeln.
Im Allgemeinen sind die in Lebensmitteln am häufigsten vorkommenden Polyphenole nicht immer diejenigen, die der Körper am besten verwerten kann. [4].
Die Wirkung von Antioxidantien: Wie wirken sie im Körper?
Antioxidantien tragen dazu bei, das Gleichgewicht zwischen der Bildung und dem Abbau reaktiver Sauerstoffspezies aufrechtzuerhalten. Die Wirkung einzelner Substanzen ist jedoch unterschiedlich und lässt sich nicht pauschal beurteilen.
Nach einer fachlichen Bewertung durch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat die Europäische Union die gesundheitsbezogene Angabe „trägt zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress bei“ ausschließlich für eine bestimmte Gruppe von Stoffen zugelassen [6]:
Vitamine: Vitamin C, Vitamin E und Riboflavin (Vitamin B2)
Mineralstoffe und Spurenelemente: Zink, Selen, Kupfer und Mangan
Diese Nährstoffe wirken entweder direkt oder sind Bestandteil von antioxidativen Enzymen, die der Körper selbst produziert.
Und wie wirken Polyphenole? Für die überwiegende Mehrheit von ihnen laufen die Forschungsarbeiten noch, wobei vor allem ihre Rolle bei der Zellsignalisierung untersucht wird [2]. Die EU hat keine allgemeine gesundheitsbezogene Angabe für Polyphenole an sich zugelassen. Eine Ausnahme bilden die Polyphenole aus Olivenöl: Polyphenole aus Olivenöl tragen zum Schutz der Blutfette vor oxidativem Stress bei [7]. Die Angabe gilt nur für Olivenöl, das mindestens 5 mg Hydroxytyrosol und dessen Derivate pro 20 g Öl enthält. Die positive Wirkung erzielen Sie bei einer täglichen Einnahme von 20 g Öl aus einer hochwertigen Quelle.
Antioxidantien und Polyphenole in Lebensmitteln: die reichhaltigsten Quellen
Antioxidantien sind in Lebensmitteln vor allem in pflanzlichen Quellen enthalten. Die höchsten Konzentrationen an Polyphenolen finden sich in Gewürzen, getrockneten Kräutern, Kakao, dunklen Beeren, Nüssen und Oliven. Die Daten stammen aus der Fachdatenbank „Phenol-Explorer“, die von Pérez-Jiménez und Kollegen (2010) zusammengestellt wurde. [8].
Enthält Kaffee Antioxidantien?
Ja. Für die meisten Menschen stellt Kaffee die mit Abstand größte tägliche Zufuhr an Antioxidantien dar [9]. Das bedeutet jedoch nicht automatisch, dass Kaffee das gesündeste Lebensmittel der Welt ist. Wir konsumieren ihn lediglich regelmäßig und in größeren Mengen. Mehr über Koffein und Schlaf erfahren Sie in unserem Artikel „Kaffee oder Tee? Die Wirkung von Koffein auf den Schlaf und den Tagesrhythmus“.
Das stärkste Antioxidans gibt es nicht: Warum die Kombination entscheidend ist
Sind Sie auf der Suche nach dem stärksten natürlichen Antioxidans? Es gibt keinen allgemeingültigen Sieger. Die Bezeichnung „stärkster“ stammt meist aus Laboruntersuchungen im Reagenzglas, beispielsweise unter Verwendung der ORAC-Methode. Allerdings entsprechen Tests im Reagenzglas oft nicht dem Verhalten einer Substanz im lebenden menschlichen Körper [10].
Eine Substanz, die im Labor hohe Werte aufweist, hat im Körper möglicherweise nicht dieselbe Wirkung. Entscheidend sind die Resorbierbarkeit und die Geschwindigkeit der Umwandlung in andere Metaboliten. Zudem benötigt jeder Teil der Zelle eine andere Art von Antioxidans. Anstatt nach einem einzelnen Molekül zu suchen, ist es daher sinnvoller, auf deren Kombination zu setzen:
Wasserlösliche Antioxidantien (z. B. Vitamin C) wirken im Blutplasma und im wässrigen Milieu innerhalb der Zellen.
Fettlösliche Antioxidantien (z. B. Vitamin E oder Astaxanthin) wirken in den fetthaltigen Zellmembranen.
Warum es sich lohnt, Astaxanthin mit Vollspektrum-Vitamin E zu kombinieren, erläutern wir in dem Artikel „Die wahre Kraft der Antioxidantien: Warum Astaxanthin mit Vitamin E kombinieren?“. Über eine weniger bekannte Form von Vitamin E berichten wir in dem Artikel „Kennen Sie Tocotrienole und ihre einzigartigen Vorteile?“.
Antioxidantien aus der Ernährung oder aus Nahrungsergänzungsmitteln?
Grundlage sollte stets eine abwechslungsreiche Ernährung sein, die reich an pflanzlichen Lebensmitteln ist. Diese liefert Hunderte von sich gegenseitig ergänzenden Polyphenolen, Ballaststoffen und anderen Nährstoffen, die durch isolierte, hochdosierte Tabletten nicht ersetzt werden können.
Hier gilt: Mehr bedeutet nicht unbedingt besser. Eine groß angelegte Cochrane-Übersichtsarbeit (78 Studien, fast 297.000 Personen) konnte nicht nachweisen, dass Antioxidantien in Form von Nahrungsergänzungsmitteln die Sterblichkeit präventiv senken [11]. Hohe Dosen von synthetischem Beta-Carotin und synthetischem Vitamin E führten im Gegenteil zu einem leichten Anstieg der Sterblichkeit [11]. Das US-amerikanische Institut NCCIH warnt zudem davor, dass hohe Dosen von synthetisch isoliertem All-trans-Beta-Carotin das Lungenkrebsrisiko bei Rauchern erhöhen [12].
Wann ist die Einnahme eines Nahrungsergänzungsmittels sinnvoll?
In Situationen, in denen eine normale Ernährung nicht ausreicht, um den Bedarf an bestimmten Nährstoffen zu decken, ist es sinnvoll, Nahrungsergänzungsmittel in Betracht zu ziehen. Es empfiehlt sich, angemessene Dosierungen und Darreichungsformen zu wählen, die der Körper aus der Nahrung kennt:
Vitamin C: Eine der besten Möglichkeiten ist es, Vitamin C direkt aus natürlichen Quellen zu beziehen. Wir empfehlen beispielsweise gefriergetrocknetes Bio-Acerola-Pulver ohne Zusatz von Ascorbinsäure. Weitere Informationen finden Sie auch in den Artikeln „Ist es möglich, ausreichend Vitamin C über die Ernährung aufzunehmen?“ und „Acerola: Mehr als nur Vitamin C“.
Vitamin E und Astaxanthin: Die Kombination aus Astaxanthin und Vollspektrum-Vitamin E im Produkt ProLife enthält 2 mg Astaxanthin aus der Mikroalge Haematococcus pluvialis, 19 mg Tocotrienole und 4,4 mg Vitamin E in einer Kapsel. Eine der Wirkungen von Vitamin E besteht darin, dass es zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress beiträgt [6].
Zink und Kupfer: Beide Mineralstoffe tragen zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress bei [6]. Es ist wichtig, sie in einem angemessenen und ausgewogenen Verhältnis zu ergänzen. Mehr dazu erfahren Sie in einem weiteren Artikel: „Zink und seine Funktionen“.
Selen: ein Spurenelement, das zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress beiträgt [6]. Mehr über dieses Mineral erfahren Sie im Artikel „Wissen Sie, warum Sie ausreichend Selen benötigen?“
Das Wichtigste auf einen Blick
Der Körper stützt sich in erster Linie auf seine eigenen Abwehrkräfte: Die wichtigsten antioxidativen Enzyme produziert der Körper selbst [1]. Ernährung und Nährstoffe ergänzen dieses System, ersetzen es jedoch nicht.
Freie Radikale sind nicht nur schädlich: Der Körper benötigt sie für die Zellsignalisierung und die Immunabwehr. Das Problem ist lediglich der oxidative Stress.
Polyphenole bilden eine vielfältige Gruppe: Wissenschaftler haben mehr als 8.000 Arten davon beschrieben [2]. Wir nehmen täglich etwa 1 Gramm davon zu uns, was etwa dem Zehnfachen der Vitamin-C-Aufnahme entspricht [3].
Die Menge in Lebensmitteln entspricht nicht der Verwertbarkeit: Der Körper nimmt Resveratrol zwar auf, doch Leber und Darm wandeln es schnell in andere Metaboliten um [5].
Kaffee ist die wichtigste Quelle für Antioxidantien in der Ernährung der Tschechen: Er macht 43 % der Aufnahme bei Männern und 55 % bei Frauen aus [9]. Gewürze und Kakao enthalten jedoch pro 100 g die meisten Polyphenole [8].
Die Kombination ist entscheidend: Wasserlösliche Antioxidantien (Vitamin C) wirken im Blutplasma und im Zellinneren, fettlösliche (Vitamin E, Astaxanthin) in den Zellmembranen.
Mehr Nahrungsergänzungsmittel bedeutet nicht unbedingt besser: Hohe Dosen von Beta-Carotin oder Vitamin E können dem Körper sogar schaden [11].
Eine Nahrungsergänzung ist dann sinnvoll, wenn die Ernährung einen bestimmten Nährstoff nicht in ausreichendem Maße abdeckt. Wählen Sie angemessene Dosierungen und Formen, die der Körper aus der Nahrung kennt, beispielsweise Vitamin C aus Acerola, Vitamin E mit Astaxanthin oder Zink mit Kupfer.
Quellen
[1] Sies H. Oxidativer Stress: Ein Konzept in der Redoxbiologie und Medizin. Redox Biology, 2015; 4: 180–183. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25588755/
[2] Pandey KB, Rizvi SI. Pflanzliche Polyphenole als Antioxidantien in der Ernährung im Hinblick auf Gesundheit und Krankheit des Menschen. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2009; 2(5): 270–278. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2835915/
[3] Scalbert A, Williamson G. Nahrungsaufnahme und Bioverfügbarkeit von Polyphenolen. Journal of Nutrition, 2000; 130(8S): 2073S–2085S. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10917926/
[4] Manach C. et al. Polyphenole: Nahrungsquellen und Bioverfügbarkeit. American Journal of Clinical Nutrition, 2004; 79(5): 727–747. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15113710/
[5] Walle T. et al. Hohe Resorption, aber sehr geringe Bioverfügbarkeit von oral eingenommenem Resveratrol beim Menschen. Drug Metabolism and Disposition, 2004; 32(12): 1377–1382. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15333514/
[6] Verordnung (EU) Nr. 432/2012 der Kommission zur Festlegung eines Verzeichnisses zulässiger gesundheitsbezogener Angaben. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2012/432/oj
[7] EFSA-Gremium für diätetische Produkte, Ernährung und Allergien. Wissenschaftliches Gutachten zu gesundheitsbezogenen Angaben in Bezug auf Polyphenole in Oliven. EFSA Journal, 2011; 9(4): 2033. https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/2033
[8] Pérez-Jiménez J. et al. Identifizierung der 100 polyphenolreichsten Nahrungsquellen: Phenol-Explorer-Datenbank. Eur J Clin Nutr, 2010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21045839/
[9] Joudalová, K., & Réblová, Z. (2012). Die Aufnahme von Antioxidantien über die Nahrung in der Tschechischen Republik. Czech Journal of Food Sciences, 30(3), 268–275. https://cjfs.agriculturejournals.cz/artkey/cjf-201203-0010_dietary-intake-of-antioxidants-in-the-czech-republicdietary.php
[10] NutraIngredients. ORAC habe „dauerhaften Wert“, so ein Experte, während das USDA seine Online-Datenbank entfernt. 2012. https://www.nutraingredients.com/Article/2012/06/13/ORAC-has-ongoing-value-says-expert-as-USDA-removes-online-database/
[11] Bjelakovic G. et al. Antioxidative Nahrungsergänzungsmittel zur Vorbeugung der Mortalität bei gesunden Probanden und Patienten mit verschiedenen Erkrankungen. Cochrane Database Syst Rev, CD007176.pub2. https://www.cochrane.org/evidence/CD007176_antioxidant-supplements-prevention-mortality-healthy-participants-and-patients-various-diseases
[12] Nationales Zentrum für Komplementär- und Integrativmedizin (NIH). Antioxidative Nahrungsergänzungsmittel: Was Sie wissen müssen. 2023. https://www.nccih.nih.gov/health/antioxidants-in-depth
