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Stoffwechsel von Fremdstoffen

Einleitung

Abb.1
Schierling (Conium maculatum)
Diese Bild ist gemeinfrei.

Neben den lebensnotwendigen Nährstoffen nimmt der Mensch mit der Nahrung eine große Zahl an nicht verwertbaren chemischen Stoffen (Fremdstoffe oder Xenobiotika) auf, die aus natürlichen oder anthropogenen Quellen, z.B. der chemischen Industrie, der Landwirtschaft oder aus der Umwelt (KFZ-Abgase, Haushaltschemikalien) stammen können. Im besten Fall werden diese Xenobiotika unverändert ausgeschieden, mitunter wirken sie aber im Körper als Giftstoff und können dann eine Gesundheitsgefährdung für den Organismus darstellen. Allein mit einer Tasse Kaffee werden ca. 300 verschiedene Substanzen aufgenommen, deren Wirkung zum großen Teil nicht bekannt ist.

Definition
Xenobiotika (griech. xenos bios für "der Natur fremd") sind natürliche oder chemische Sustanzen, die in biologischen Systemen fremd und wenig abbaubar sind.

Sekundäre Metaboliten des Pflanzenstoffwechsels

Abb.2
Fingerhut (Digitalis spec.)

Der Hauptanteil natürlich aufgenommer Xenobiotika stammt aus der Nahrung. Vor allem Pflanzen produzieren eine enorme Zahl an sekundären Stoffwechselverbindungen. Einige dieser Verbindungen sind für die menschliche Ernährung bzw. Gesundheit wichtig, da sie als Antioxidanzien, Radikalfänger oder sekundär antioxidativ wirken (siehe Lerneinheit Antioxidatives Schutzsystem) oder sich positiv auf den Stoffwechsel insgesamt, das Blutgefäßsystem oder das Immunsystem auswirken.

Da Pflanzen diese sekundären Stoffwechselmetaboliten aber u.a. auch als Gift gegen mikrobielle Invasoren oder gegen Fraßfeinde einsetzen, wundert es nicht, dass viele dieser Verbindungen für den Menschen schädlich oder sogar tödlich sein können. Dazu gehören beispielsweise Verbindungen aus der Klasse der Alkaloide wie beispielsweise Morphin, Mutterkornalkaloide oder Coffein, viele Pseudoalkaloide wie das Schierlingsgift oder auch Glycoside wie das Digitalis-Gift Digitoxin. Viele dieser sekundären Pflanzenstoffe sind lipophil und werden im Magen-Darm-Trakt des Menschen gut resorbiert, d.h. sie treten schnell ins Blut über, werden in bestimmte Organe transportiert und könnten dort potenziell Schaden anrichten.

Fremdstoff-metabolisierende Enzyme gegen Giftstoffe

Im Verlaufe der Evolution haben alle Lebewesen Enzymsysteme entwickelt, die Schadstoffe mehr oder weniger wirkungsvoll inaktivieren können. Enzyme verändern die Gifte durch eine Biotransformation derart, dass sie - jedenfalls in den meisten Fällen - in weniger toxische Metaboliten überführt, leichter ausgeschieden bzw. bei Pflanzen auch in bestimmten Teilen der Pflanze deponiert werden können.

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