Lexikon der pflanzlichen Fette und Ole (German Edition)

W

S. Krist, G. Buchbauer, C. Klausberger

¨ Lexikon der pflanzlichen Fette und Ole Mit Beiträgen von J. König, S. Biladt, B. Ellinger, S. Strugger, M. Wall

SpringerWienNewYork

Univ.-Ass. Mag. Dr. Dr. Sabine Krist Universität Wien, Österreich

Univ.-Prof. Mag. Dr. Gerhard Buchbauer Universität Wien, Österreich

Mag. pharm. Carina Klausberger Universität Wien, Österreich

Gedruckt mit Unterstützung des Bundesministeriums für Wissenschaft und Forschung in Wien.

Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. © 2008 Springer-Verlag/Wien Printed in Germany Springer-Verlag Wien New York ist ein Unternehmen von Springer Science + Business Media springer.at Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen. Produkthaftung: Sämtliche Angaben in diesem Fachbuch/wissenschaftlichen Werk erfolgen trotz sorgfältiger Bearbeitung und Kontrolle ohne Gewähr. Insbesondere Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen müssen vom jeweiligen Anwenderim Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit überprüft werden. Eine Haftung des Autors oder des Verlages aus dem Inhalt dieses Werks ist ausgeschlossen. Umschlagbild: Franz Krist, Heidrun Unterweger Abbildungen im Buch: Reinhard Länger, Anton Weber, Franz Krist, Werner Huber, Eliot Masters. Satz: PTP-Berlin Protago-TEX-Production GmbH, ptp-berlin.eu Druck: Strauss GmbH, 69509 Mörlenbach, Deutschland Gedruckt auf säurefreiem, chlorfrei gebleichtem Papier – TCF SPIN: 12088997

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. ISBN 978-3-211-75606-5 SpringerWienNewYork

Für Lydia und Patricia

VORWORT Die vorliegenden Arbeit, in der 95 fette Pflanzenöle, Wachse und pflanzliche Fette aus allen Erdteilen aus naturwissenschaftlicher Sicht beschrieben werden, entstand am Department für klinische Pharmazie und Diagnostik der Universität Wien unter Mitarbeit von Sigrid Biladt, Bruno Ellinger, Silvia Strugger und Mona Wall sowie am Department für Ernährungswissenschaften der Universität Wien, Univ. Prof. Dr. Jürgen König. Das breit gefächerte Spektrum dieses umfassenden Nachschlagewerks reicht von bekannten und viel verwendeten Ölen, wie Olivenöl, Sonnenblumenöl, Maiskeimöl oder Erdnussöl bis zu weniger bekannten, wie Kiwisamenöl, Tomatenkernöl, Paprikakernöl oder Ootangaöl. Besonderes Augenmerk wurde in dieser Arbeit auf die flüchtigen Inhaltsstoffe, die Aromen, und die Zusammensetzungen der Öle bezüglich Fettsäuremuster, Sterolgehalt und Tocopherolgehalt gelegt. Um eine möglichst genaue und professionelle Qualitätsbeschreibung der Aromen zu erhalten, wurden viele der in diesem Buch beschriebenen Öle einer sensorischen Beurteilung durch Flavouristen, Aromachemiker und Parfumeure unterzogen. So war es möglich, auch jene Öle, die bislang in der Literatur nicht ausreichend erwähnt wurden, bezüglich dieser Charakteristika zu beschreiben. Hervorgehoben wurden neben den charakteristischen Merkmalen jedes Öls, wie seinem Aussehen, der Farbe, seine Inhaltsstoffe, dem Geruch und dem Flavour, auch dessen Verwendung und Anwendungsbereiche. Hierzu zählen die Pharmazie und Medizin, die Kosmetik, die Technik und zum Teil auch die Verwendung als Speiseöl. Manche fette Pflanzenöle haben nicht nur einen positiven Nutzen, sondern können unter Umständen auch unerwünschte Wirkungen hervorrufen. Auf solche möglichen Begleiterscheinungen wurde ebenfalls Rücksicht genommen. Bei der Beschreibung der 95 fetten Pflanzenöle/Fette wurde zur Vervollständigung auch auf die jeweilige Stammpflanze, deren Anbau und auf die Gewinnung der Öle eingegangen. Die Autoren bedanken sich bei den Flavouristen Dr. Reiner Gottfried, Isolde Tomann (beide Fa. ESAROM, Oberrohrbach), Dr. Reinhild Eberhardt und bei den Parfumeuren Wolfgang Höppner, Volker Hausmann (beide Fa. Symrise, Wien) und H. J. Wenzl (Fa. Firmenich, Wien) für die sensorische Beurteilung der Ölproben. Wien, im März 2008

INHALT Einleitung 1. Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Historisches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Die Gewinnung pflanzlicher Öle und Fette aus heutiger Sicht 4. Die Reinigung fetter Pflanzenöle und pflanzlicher Fette . . . . 5. Vorteile von kaltgepresstem Öl . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Nachteile von kaltgepresstem Öl . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Charakter der ausgewählten pflanzlichen Öle . . . . . . . . . 8. Physikalische und chemische Kennzahlen . . . . . . . . . . . 9. Haltbarkeit und Lagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10. Anwendung pflanzlicher fetter Öle . . . . . . . . . . . . . . . 11. Die wichtigsten Bestandteile fetter Pflanzenöle . . . . . . . .

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1 . 1 . 2 . 3 . 5 . 5 . 6 . 7 . 9 . 10 . 11 . 18

Pflänzliche Öle und Fette Acajuöl . . . . . . . . . . . . Ackersenföl . . . . . . . . . . Affenbrotbaumöl . . . . . . Ajowanaöl . . . . . . . . . . Algenöl . . . . . . . . . . . . Andirobaöl . . . . . . . . . . Aprikosenkernöl . . . . . . . Arganöl . . . . . . . . . . . . Avellanaöl . . . . . . . . . . Avocadoöl . . . . . . . . . . Babassuöl . . . . . . . . . . . Balanitesöl . . . . . . . . . . Baumwollsaatöl . . . . . . . Behenöl . . . . . . . . . . . . Borretschsamenöl . . . . . . Bucheckernöl . . . . . . . . Calophyllumöl . . . . . . . . Catappaöl . . . . . . . . . . Chaulmoograöl . . . . . . . Chufaöl . . . . . . . . . . . . Cupuacubutter . . . . . . . . Distelöl . . . . . . . . . . . . Erdnussöl/Afrikan. Erdnussöl Espartowachs . . . . . . . . Fenchelöl . . . . . . . . . . . Fulwatalg . . . . . . . . . . . Granatapfelkernöl . . . . . . Hagebuttenöl/Wildrosenöl .

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25 . 25 . 30 . 34 . 39 . 42 . 48 . 51 . 56 . 62 . 65 . 70 . 74 . 76 . 82 . 89 . 94 . 97 . 100 . 103 . 107 . 111 . 113 . 120 . 128 . 131 . 134 . 136 . 140

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Hanföl . . . . . . . . . . . . Haselnussöl . . . . . . . . Illipefett . . . . . . . . . . . Japantalg . . . . . . . . . . Jatropha-curcas-Samenöl . Johannisbeersamenöl . . . Johanniskrautöl . . . . . . Jojobaöl/Jojobawachs . . Kaffeebohnenöl . . . . . . Kakaobutter . . . . . . . . Kapoköl . . . . . . . . . . . Karnaubawachs . . . . . . Karottenöl . . . . . . . . . Kiwiöl . . . . . . . . . . . . Kokosnussöl . . . . . . . . Kokumbutter . . . . . . . . Korianderöl . . . . . . . . . Krotonöl . . . . . . . . . . Kukuinussöl . . . . . . . . Kümmelöl . . . . . . . . . Kürbiskernöl . . . . . . . . Leindotteröl . . . . . . . . Leinsamenöl . . . . . . . . Lorbeeröl . . . . . . . . . . Macadamiaöl . . . . . . . . Macassaröl . . . . . . . . . Madiaöl . . . . . . . . . . . Maisöl . . . . . . . . . . . . Mandelöl . . . . . . . . . . Mangokernöl . . . . . . . . Marulaöl . . . . . . . . . . Mohnöl . . . . . . . . . . . Mowrahbutter . . . . . . . Myricawachs . . . . . . . . Nachtkerzenöl . . . . . . . Niemöl . . . . . . . . . . . Nigeröl . . . . . . . . . . . Oiticicaöl . . . . . . . . . . Olivenöl . . . . . . . . . . . Ootangaöl . . . . . . . . . Palmkernöl/Palmöl . . . . Paprikakernöl . . . . . . . Paranussöl . . . . . . . . . Passionsfruchtsamenöl . . Pekannussöl . . . . . . . . Perillaöl . . . . . . . . . . . X

Inhalt

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142 148 155 160 163 167 174 178 184 188 195 197 201 205 208 214 217 221 225 227 230 237 243 251 254 258 260 263 269 275 279 282 289 294 297 303 308 313 317 327 330 337 340 344 348 353

Petersiliensamenöl . . . . . . . . . . Pfefferöl . . . . . . . . . . . . . . . . . Pfirsichkernöl . . . . . . . . . . . . . Pinienöl/Pinienkernöl . . . . . . . . . Pistazien(kern)öl . . . . . . . . . . . . Rapsöl . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reiskeimöl . . . . . . . . . . . . . . . Ricinusöl . . . . . . . . . . . . . . . . Sanddornöl/Sanddornfruchtfleischöl Schwarzkümmelöl . . . . . . . . . . . Sesamöl/Sesamöl aus gerösteter Saat Sheabutter . . . . . . . . . . . . . . . Sojaöl . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sonnenblumenöl . . . . . . . . . . . Stillingiatalg/Stillingiaöl . . . . . . . Teesamenöl . . . . . . . . . . . . . . Tomatenkernöl . . . . . . . . . . . . . Tungöl . . . . . . . . . . . . . . . . . Walnussöl . . . . . . . . . . . . . . . . Weintraubenkernöl . . . . . . . . . . Weizenkeimöl . . . . . . . . . . . . .

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360 364 367 370 376 380 387 391 396 404 408 420 428 434 441 446 450 453 457 464 470

Farbabbildungen

477

Verzeichnis der Abkürzungen

505

Literaturverzeichnis

507

Bildnachweis

527

Inhalt

XI

EINLEITUNG 1. DEFINITIONEN Pflanzliche Fette Fette und fette Öle sind Tri-Ester des dreifachen Alkohols Glycerin mit verschiedenen, überwiegend geradzahligen und unverzweigten aliphatischen Monocarbonsäuren (Fettsäuren). Es handelt sich um neutrale Verbindungen. Der von der IUPAC1 empfohlene Name für diese Verbindungsklasse ist Triacylglycerine. Die Fettsäuren der natürlichen Fette sind fast ausnahmslos unverzweigt mit einer geraden Anzahl von C-Atomen, welche sich meist im Rahmen von 4/26 Kohlenstoffatomen bewegt. In den pflanzlichen Fetten sind die primären Hydroxylgruppen an den C-Atomen 1 und 3 des Glycerols im Allgemeinen mit gesättigten Fettsäuen verestert, während die Position 2 mit einer ungesättigten Fettsäure besetzt ist. Eine Ausnahme ist das Kokosfett2 , das wie ein tierisches Fett ein nahezu vollständig gesättigtes Fett darstellt (Hunnius 2004, S. 574 – Ulmer 1996, S. 25). Die Fette unterscheiden sich maßgeblich in ihrer Konsistenz. Der Schmelzpunkt der Fette hängt von der Natur ihrer Fettsäuren ab. Fette mit einem hohen Grad an ungesättigten Fettsäuren sind bei Raumtemperatur flüssig, solche mit einem hohen Grad an gesättigten Fettsäuren fest oder halbfest. Fette Öle, die bei Raumtemperatur einen flüssigen Aggregatszustand aufweisen, werden entsprechend ihrer unterschiedlichen Tendenz zur autokatalytischen Oxidation in Gegenwart von Sauerstoff in trocknende (Lein- und Mohnöl), halbtrocknende (Erdnuss- und Rapsöl) und nicht trocknende (Olivenöl) Öle unterteilt (Hunnius 2004, S. 574). Die Bezeichnung „fette Öle“ ist die gebräuchliche Bezeichnung in der Pharmazie und dient der Unterscheidung von ätherischen Ölen. In der Ernährungswissenschaft werden in der Regel die Begriffe „Fett“ für bei Raumtemperatur feste Triacylglycerine und „Öl“ für flüssige Triacylglycerine verwendet. In diesem Lexikon wird im Weiteren der Begriff „Öle“ verwendet.

Wachse Wachse sind Gemische von Einfach-Estern höherer Fettsäuren (16 bis 36 C-Atome) mit höheren, meist gleich langen, einwertigen Alkoholen. Wachse sind Stoffe, die durch ihre mechanisch-physikalischen Eigenschaften definiert werden, da ihre chemische Zusammensetzung sehr variabel sein kann. Ein Stoff wird als Wachs bezeichnet, wenn er bei 20˚ C knetbar, fest bis brüchig hart ist, eine grobe bis feinkristalline Struktur auf1 IUPAC = International Union of Pure and Applied Chemistry; im Jahr 1919 gegründet mit dem Ziel, die welt-

weite Kommunikation der Chemiker untereinander zu fördern, einheitliche Bezeichnungen und verbindliche Empfehlungen zu Nomenklatur, Symbolen usw. festzulegen (iupac.org/16.01.07). 2 siehe S. 208 ff.

1

weist, über 40˚ C ohne Zersetzung schmilzt, ohne Fäden zu ziehen und eine stark temperaturabhängige Konsistenz und Löslichkeit aufweist (Fleischhacker 2002 – Hunnius 2004, S. 1607).

2. HISTORISCHES Schon seit dem frühen Altertum werden aus fettreichen Pflanzen, Früchten und Samen Öle gewonnen, und bereits so lange schon werden solche Öle nicht nur für die Zubereitung des Essens verwendet, sondern auch in der Medizin und in besonderer Weise zur Massage und Hautpflege. Archäologische Funde aus Babylonien und Ägypten zeigen, dass schon vor rund 6000 Jahren Menschen Öl aus Pflanzen gewonnen haben (Roth/Kormann 2000, S. 14). Das Olivenöl, das besonders reich an wertvollen Inhaltsstoffen ist, war viele Jahrhunderte lang die wichtigste Fettquelle der Völker der Antike. Auch den Persern, Syriern, Hebräern und den Römern war die Frucht des Olivenbaums ein wichtiges Nahrungsmittel und so wurden schon früh verschiedenste Verfahren zur Gewinnung des Öls entwickelt (Ulmer 1996, S. 11). Die Ernte der Oliven begann im September und Oktober bevor die Früchte vollständig reif waren indem man mit langen Stangen an den Ästen schüttelte. In Griechenland und Italien wurden vielfach große Tücher unter den Bäumen ausgebreitet, um das Einsammeln der Oliven zu erleichtern. Schon in der Antike hat man das Öl mit fortschreitender Erkenntnis nach verschiedenen Methoden gewonnen. Um Öl bester Qualität zu erhalten, vermied man es, die Oliven direkt zu pressen. Die Ernte wurde einfach in einen Korb gelegt, aus dem das Öl tropfenweise in einen Behälter fiel (Tropföl) (Roth/Kormann 2000, S. 14). Bei einer anderen Methode wurden die Oliven in einen kuppelförmigen Raum aus Felsgestein gefüllt, der an der Unterseite mit einem Loch versehen war, aus dem das Öl abfließen konnte. In beiden Fällen wurden die Oliven durch ihr Eigengewicht gepresst (Roth/Kormann 2000, S. 14). Eine weitere Vorgehensweise war, die Früchte mit heißem Wasser zu übergießen. Dabei setzte sich das Öl an der Oberfläche ab. Auch diese Methode lieferte ein Öl erster Güte und es wurde für die Lampen in den Heiligtümern verwendet. Es diente auch zur Zubereitung von Opfergaben und wurde für Salbungen in Flaschen oder Krüge gefüllt. Eine Weiterentwicklung dieser Technik durch die Römer war die Öhlmühle „mola oleara“. Man gab die Oliven in ein flaches Gefäß und rollte einen zylinderförmigen Stein hinund her, der die Oliven zerquetschte. Das ausgetretene Öl lief durch eine Rinne in der Wand ab und wurde in einem weiteren Gefäß aufgefangen. Ein Verfahren, das verbessert heute noch in ländlichen Ölmühlen üblich ist (Roth/Kormann 2000, S. 14 – Ulmer 1996, S. 9). In der Antike führte man auch Pressungen mit Hilfe von Holzbalken durch. Wahrscheinlich waren die Griechen die Erfinder dieser Methode. Um 1500 v. Chr. wurden auf Kreta und auf den Kykladeninseln solche Olivenpressen verwendet. Die Balkenpresse arbeitet nach dem Hebelprinzip (Roth/Kormann 2000, S. 14), bei der die in Körbe gefüllten Oliven unter den mit Steinen beschwerten Balken vollständig ausgepresst wurden. Das ausgepresste Öl-Wasser-Gemisch sammelte man in großen unterirdischen Zisternen und lagerte es solange ungestört, bis sich die feinen Schwebestoffe und Fremdstoffe 2

am Boden absetzten. Nach dem Absetzen wurde die untere wässrige Phase abgelassen und das grünlich-gelbe, vitaminreiche Öl mit der Bezeichnung „Jungfernöl“ blieb übrig (Ulmer 1996, S. 9). Wichtig war, die wässrige Flüssigkeit vollständig abzutrennen, da sie den bitteren Stoff Oleurpein enthielt, der den guten Geschmack des Olivenöls verdarb. Nach dieser ersten Kaltpressung führte man später durch Zugabe von heißem Wasser, in dem das Fruchtfleisch nochmals eingeweicht wurde, eine zweite oder sogar dritte Pressung durch, wobei aber die Qualität des Öls mit jeder Pressung geringer wurde (Roth und Kormann 2000, S. 14). Auch als religiöses Symbol ist der Olivenbaum von Bedeutung: die Bibel berichtet, dass die Taube, die nach der Sintflut zur Arche Noah heimkehrte, einen Zweig des Olivenbaums im Schnabel trug. Der Olivenbaum hatte die Flut überdauert und so wurden der Ölzweig und die Taube zu einem Symbol der Hoffnung und des Friedens (Ulmer 1996, S. 11).

3. DIE GEWINNUNG PFLANZLICHER ÖLE UND FETTE AUS HEUTIGER SICHT Pflanzliche Fette und Öle werden aus den Samen oder Früchten von verschiedenen Pflanzenarten gewonnen. Bei der Gewinnung von Pflanzenölen kommt es vor allem darauf an, eine maximale Ausbeute bei weitgehender Erhaltung der natürlichen Qualitätseigenschaften zu erreichen. Grundsätzlich unterscheidet man bei der Ölherstellung zwischen Kaltpressung und Extraktion. Bei der Kaltpressung wird das entsprechende Grundprodukt, zum Beispiel Oliven, Kürbiskerne, Walnüsse, zu einem Brei zermahlen. Dies geschieht unter behutsam-mechanischem Druck, bei relativ niedrigen Temperaturen zwischen 40˚ C und 60˚ C. Hierbei entsteht ein hochwertiges, naturbelassenes Öl. Für den Verbraucher ist es an den Bezeichnungen „nativ“, „kaltgepresst“ oder „unraffiniert“ erkennbar (Löw 2003, S. 79f, Kerschbaum 2001, S. 1 – Lawson 1995, S. 49f). Heute werden die pflanzlichen Fette und Öle hauptsächlich durch die zwei Methoden der Pressung und der Extraktion gewonnen (Roth/Kormann 2000, S. 18):

Pressung Die Pressung ist die am häufigsten angewendete Methode. Das zerkleinerte Saatgut wird in hydraulischen Pressen, bei primitiverer Fabrikation auch in einfachen Keilpressen, gepresst. Der Pressvorgang wird meistens in mehreren Stufen vorgenommen. Die Ölsaat wird im Allgemeinen zunächst ohne Zufuhr von Hitze gepresst. Diese erste Pressung gibt das wertvollste Speiseöl. Nach der kalten Pressung wird die Ölsaat angewärmt und zum zweiten Mal gepresst. Bei dieser Pressung gelangen aber Stoffe in das Öl, die seine Farbe, seinen Geruch und seinen Geschmack ungünstig beeinflussen können. Der Vorteil der Warmpressung besteht jedoch darin, dass das Öl dünnflüssiger wird, die Eiweißstoffe gerinnen und Schleimstoffe und Pflanzengummi zum größten Teil ausfallen. Die warme Pressung ist besonders wichtig bei Ölen und Fetten, die Bestandteile mit einem höheren Schmelzpunkt haben. Auch viskose Öle werden durch Wärmezufuhr dünnflüssiger und können somit leichter abgetrennt werden. Ein ent3

scheidender Faktor ist auch, dass bei der warmen Pressung die Ölausbeute um 5–8 % höher ist, als bei der kalten Pressung (Roth/Kormann 2000, S. 18). Maschinen zur Kaltpressung pflanzlicher Öle Offene Pressen Diese sind nur noch bei der Gewinnung von Olivenöl gebräuchlich. Das Pressen erfolgt diskontinuierlich, die Olivenölpulpe wird auf mit Filtertüchern belegte Rahmen ausgebreitet, die anschließend gestapelt werden. In der Mitte des Rahmens ragt ein perforierter Zapfen nach oben, durch den das Olivenöl ablaufen kann. Der benötigte Druck wird mittels eines hydraulischen Kolbens erzeugt (Löw 2003, S. 84). Geschlossene diskontinuierliche Pressen Diese Pressen werden heute nur noch zur Gewinnung von Ölen eingesetzt, die in kleinen Mengen hergestellt werden. Zu ihnen zählen Seiherpressen, Kasten-, Trog- und Topfpressen. Sie bestehen aus entsprechenden Gefäßen, in denen ein Stempel Druck auf das Pressgut ausübt. Das Öl wird beim Pressen über Siebböden und Kanäle abgeleitet (Löw 2003, S. 84). Geschlossene kontinuierliche Pressen Diese Pressen werden hauptsächlich zur Gewinnung von naturbelassenen oder kaltgepressten Pflanzenölen verwendet. Eingesetzt werden Stempelpressen zur Gewinnung von zum Beispiel Mohnöl oder Leindotteröl, sowie Schneckenpressen, in deren horizontalen Gang die Presswelle in der Form einer Schnecke eingebaut ist. Um den Druck im Laufe des Durchgangs des Pressmaterials zu erhöhen und um den Druckverlust zu kompensieren, verjüngt sich der Durchmesser des Schneckenganges in Förderrichtung. Die Schnecke besteht normalerweise aus mehreren Segmenten verschiedener Steigung und Form. Dadurch kann die Schneckenpresse den unterschiedlichen Saaten angepasst werden. Durch die hohen Drucke entstehen Temperaturen bis zu 170˚ C. Üblich sind Temperaturen um 100˚ C. Nur wenn erheblich kleinere Ölausbeuten in Kauf genommen werden, kann bei Temperaturen unter 60˚ C gepresst werden (Löw 2003, S. 85).

Extraktion Die Extraktion der zerkleinerten Samen erfolgt mit Hilfe von Lösungsmitteln. Als Lösungsmittel für die Extraktion wurden früher Schwefelkohlenstoff, Benzol, Tetrachlorkohlenstoff und Trichlorethylen, sowie Benzin eingesetzt. Da diese Lösungsmittel teilweise giftig und potentiell krebserzeugend sind, wird heute fast ausschließlich Hexan verwendet. Der Vorteil des Extraktionsverfahrens besteht vor allem darin, dass die Ausbeute an dem betreffenden Öl höher ist als bei Pressverfahren. Es hat aber den Nachteil, dass das Lösungsmittel schwer aus dem Öl wieder entfernt werden kann und dass dadurch der Flavour und die Qualität des Öls beeinträchtigt werden. Durch die neueren Raffinationsverfahren ist es jedoch möglich, auch extrahierte Öle so zu reinigen, dass sie sich im Flavour nicht von den gepressten Ölen unterscheiden (Roth/Kormann 2000, S. 14).

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4. DIE REINIGUNG FETTER PFLANZENÖLE UND PFLANZLICHER FETTE Da einige Rohfette auch unerwünschte Geruchs-, Geschmacks- und Farbstoffe enthalten, werden diese einer Reinigung und Raffination unterzogen. Raffinierte Fette sind also gereinigte Fette, die entsäuert, desodoriert, entfärbt und gedämpft werden. Diese Fette und Öle werden durch Behandeln mit Alkalien raffiniert, wobei die freien Säuren gebunden und durch nachfolgendes Waschen dem Öl entzogen werden. Auch mit Glycerin können Öle verestert und dadurch entsäuert werden. Um eine störende Farbe bestimmter Öle zu entfernen, werden diese mit festen Adsorptionsmitteln, wie Aluminiumsilikaten oder Aktivkohle, entfärbt. Eine im Vakuum durchgeführte Wasserdampfdestillation trennt unerwünschte Aromastoffe ab. Durch die Raffination wird ein Teil der natürlich im Öl vorkommenden, ungesättigten Fettsäuren in gesättigte Fettsäuren umgewandelt. Viele Fettbegleitstoffe, wie die Vitamine A und E oder Lecithin, werden ebenfalls durch die Raffination aus dem Öl entfernt. Zudem werden aber auch Schadstoffe wie Pestizide, Schwermetalle und Schimmelreste entfernt (Roth/Kormann 2000, S. 18). Raffinierte Öle sind generell weitgehend geruchs- und geschmacklos. Kaltgepresste Öle weisen oft einen Eigengeruch und eine bestimmte Eigenfarbe auf. Die Vorteile von raffinierten Ölen liegen in der besseren Lagerungsfähigkeit, längeren Haltbarkeit und einer höheren Hitzeverträglichkeit.Allerdings werden durch die Raffination, im Gegensatz zur Kaltpressung, wertvolle Geschmacks- und Inhaltsstoffe, wie zum Beispiel Vitamine, Carotinoide oder Mineralstoffe, zerstört. Deshalb gelten allgemein naturbelassene, kaltgepresste Öle als qualitativ hochwertiger (Lawson 1995, S. 49f – Kerschbaum 2001, S. 4). Flüssige Öle können durch Hydrierung ihrer Doppelbindungen sowie durch Umesterung und Fraktionierung oder auch durch Abtrennung von niederschmelzenden Fraktionen in feste Fette übergeführt werden. Dieser Vorgang wird als Fetthärtung bzw. als Elaidinierung bezeichnet und ergibt gehärtete Fette, die z.B. zur Margarineherstellung verwendet werden können (Hunnius 2004, S. 574). Bei diesem Prozess können unter Umständen auch trans-Fettsäuren entstehen, also ungesättigte Fettsäuren mit einer trans-Konfiguration an den entsprechenden Doppelbindungen. Trans-Fettsäuren werden derzeit in Hinblick auf ihre ernährungsphysiologische Wirkungen kontrovers diskutiert, im Allgemeinen werden sie jedoch wie gesättigte Fettsäuren beurteilt.

5. VORTEILE VON KALTGEPRESSTEM ÖL Schon Hippokrates forderte eine Umstellung der Ernährung auf kaltgepresste und somit naturreine Öle zur Erhaltung der Gesundheit (Ulmer 1996, S. 7). Kaltpressverfahren führen dem Ausgangsmaterial bei der Ölgewinnung keine Hitze zu und bilden somit eine interessante Alternative zu herkömmlichen Pressverfahren, da es gegenüber den natürlichen wertvollen Begleitstoffen des Öls weniger schädlich ist. Außerdem benötigt man bei der Kaltpressung keine organischen Lösungsmittel, das Öl bleibt chemisch unbelassen. Zudem ist eine weitere Zugabe von synthetischen Antioxi5

dantien nicht nötig, da kaltgepresste Öle noch einen hohen Anteil an natürlichen Antioxidantien enthalten, die ebenfalls positiv die Gesundheit beeinflussen können (Parker et al. 2003). Kaltgepresste Öle werden im Allgemeinen nach der Pressung nicht mehr raffiniert. Dadurch bleiben zum einen wertvolle Fettbegleitstoffe erhalten und zum anderen entstehen bei der Kaltpressung jene Abbauprodukte erst gar nicht, die bei den heißgepressten Ölen durch Raffination wieder entfernt werden müssen. Die so gewonnenen Öle enthalten viele wertvolle Inhaltsstoffe, wie hochwertige Fettsäuren, aber auch Fettbegleitstoffe, wie Wachse, Enzyme, -Carotin, Lecithin, Vitamin E und verschiedene sogenannte sekundäre Pflanzenstoffe, wie Phytosterole, denen vielfältige positive Wirkungen zugeschrieben werden. -Carotin verleiht einigen kaltgepressten Ölen ihre charakteristische, leicht rötliche Farbe. Kaltgepresste Öle haben einen charakteristischen Eigengeschmack und Geruch, sowie auch eine eigene Farbe. Ihre Eigenschaften sind geprägt von der Ursprungspflanze und können, abhängig von Anbaugebiet, Erntezeit und Klima variieren.

6. NACHTEILE VON KALTGEPRESSTEM ÖL Der Nachteil von kaltgepressten Ölen ist, dass diese noch Fettabbauprodukte und Rückstände von Pflanzenschutzmitteln, Schwermetallen und polyzyklischen Kohlenwasserstoffen, die bei raffinierten Ölen entfernt werden, enthalten können. Deshalb dürfen bestimmte Grenzwerte bei den Rohstoffen nicht überschritten werden, so dass keine Gesundheitsgefahr von diesen Ölen ausgeht. Die meisten kaltgepressten Öle sind aufgrund ihres hohen Gehalts an mehrfach ungesättigten Fettsäuren und anderen Inhaltsstoffen nicht sehr hitzestabil, das hei0t, dass beim Erhitzen schädliche Zersetzungsprodukte entstehen können. Es entstehen zum Beispiel bei längerem Erhitzen der mehrfach ungesättigten Linolensäure schädliche Substanzen, sogenannte HNEs (4-hydroxy-trans-2-nonenale). Werden sie zu stark erhitzt, können die durch Abbauprozesse entstehenden HNEs im Körper die Zellen schädigen und unter anderem das Risiko für Herz- und Kreislauferkrankungen, sowie auch für Lebererkrankungen und Krebs erhöhen. Zum Braten bzw. Frittieren bei hohen Temperaturen sind Pflanzenöle mit einem hohen Anteil an einfach bzw. mehrfach ungesättigten Fettsäuren nicht geeignet. Wenn Temperaturen von mehr als 200˚ C erreicht werden, kommt es zur Umwandlung der ungesättigten Fettsäuren in gesättigte Fettsäuren. Wird das Öl noch weiter erhitzt, kommt es zur Spaltung der Fettsäuren in Glycerin und freie Fettsäuren. Das Glycerin wird bei weiterem Erhitzen in das gesundheitsschädliche Acrolein umgewandelt, was durch einen stechenden Geruch des Fettes deutlich wird. Aus diesem Grund sollten Öle nie so hoch erhitzt werden, dass Rauch aufsteigt. Da kaltgepresste Öle sehr leicht ranzig werden, ist ihre Haltbarkeit sehr beschränkt. Sie müssen lichtgeschützt an einem kühlen Ort aufbewahrt und rasch verbraucht werden. Für Babys im ersten Lebensjahr, deren Verdauungssystem noch nicht ausgereift ist, sind kaltgepresste Öle wegen der vielfältigen Inhaltsstoffe und eventueller Rückstände nicht zu empfehlen. Zur Zubereitung von Babykost sollte man nur raffinierte Öle verwenden, da diese immer noch wichtige Fettsäuren und auch relativ viel Vitamin E enthalten, weil dieses nach der Reinigung dem Öl wieder zugefügt wird (Parker et al. 2003). 6

7. CHARAKTER DER AUSGEWÄHLTEN PFLANZLICHEN ÖLE Unter dem Charakter eines fetten Pflanzenöls versteht man dessen Farbe, Geruch und Flavour. Der Charakter liefert auch entscheidende Hinweise auf die Qualität eines Öls. Ist ein Öl sowohl farb- als auch geruchlos, ist dies ein Hinweis darauf, dass es wahrscheinlich raffiniert ist und somit eine hohe Hitzebeständigkeit hat und zum Braten und Frittieren geeignet ist, jedoch kaum gesundheitsfördernde Inhaltsstoffe enthält. Zudem ist das Aroma eines der wichtigsten Beurteilungskriteriennicht nur für die Qualität, sondern auch für die Identität und Reinheit eines Öls (Krist et al. 2006 [3]). Aus diesem Grund wird in der folgenden Arbeit auch auf die flüchtigen Bestandteile der 95 ausgewählten pflanzlichen Öle, soweit diese in der Literatur beschrieben sind, eingegangen. Bei der Beurteilung des Charakters eines Pflanzenöls spielen sowohl die menschliche Sensorik, wie auch instrumentelle Analytik eine Rolle.

Grundbegriffe der Sensorik Sinneseindrücke werden durch den Gesichts-, den Geruchs-, den Geschmacks-, den Gehör- und den Tastsinn, einschließlich des Temperatur- und Schmerzsinnes, vermittelt. Bei der Charakterisierung einer Substanz, z.B. eines Lebensmittels, entsteht ein oraler Gesamtsinneseindruck, der mit dem Wort „Flavour“ bezeichnet wird. Flavour umfasst somit das Aroma, den Geschmack und die Tastempfindung. Der Begriff „Aroma“ beschreibt den Geruchseindruck, der vor oder beim Verzehr von Lebensmitteln auftritt, während „off-Flavour“ eine Abweichung vom gewohnten Flavour, die z. B. durch Verderbserscheinungen oder durch das Verpackungsmaterial entstehen, beschreibt und die als unangenehm empfunden werden. Das Zusammenwirken der verschiedenen Faktoren bei der Bildung von „Aroma“ und „Flavour“ ist in Abbildung I dargestellt (Blum 1999, S. 1–19 – Lawson 1995, S. 318ff – Jellinek 1979, S. 31): Flavour (Oraler Gesamtsinneseindruck) Geschmack Geschmackstoffe über Geschmackrezeptoren

Tastenempfinden (physikalische Reize Aroma (Gesamtgeruchseindruck überGeruchsrezeptoren)

Nasaler Geruch (Aromastoffe direkt über die Nase)

Retronasaler (gustatorischer) Geruch (Aromastoffe indirekt vom Rachenraum)

Abb. I. Flavour und Aroma (nach Blum 1999, S. 19)

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Sensorische Bewertung pflanzlicher Öle – Verriechung Eine große Anzahl der hier besprochenen fetten pflanzlichen Öle wurde bezüglich ihrer Aromakomponenten im Rahmen der zugänglichen Literatur noch nicht beschrieben. Um die dadurch entstehenden Lücken zu schließen, fanden am Institut für Pharmazeutische Chemie der Universität Wien Verriechungen dieser Öle statt. Die Öle wurden nach steigender Geruchsintensität geordnet und anschließend von Spezialisten (Flavouristen, Parfumeuren und Aromachemikern) verrochen. Dabei wurde der gesamte olfaktorische Eindruck der Öle von den Versuchspersonen bewertet. Das Ergebnis wurde in die Charakterbeschreibung der 95 ausgewählten Öle aufgenommen und unter Punkt 3 jeweils immer an erster Stelle ohne Literaturangabe angeführt.

Instrumentelle Analytik in der Riechstoffforschung Die Beschreibung des Charakters der pflanzlichen, fetten Öle umfasst die Analyse der leicht flüchtigen Aromastoffe. Für ein komplexes Aroma sind oft bis zu mehrere hundert Verbindungen verantwortlich. Einige pflanzliche Öle sind heute bezüglich ihres „Aromas“ ausführlich erforscht, so z.B. das Olivenöl oder das Kürbiskernöl. Verschiedene Methoden werden in der Forschung angewendet, um die leicht flüchtigen Verbindungen, die den oft typischen Gesamteindruck von Geruch und Geschmack eines Öls bestimmen, zu analysieren (Boucek 1997, S. 30 – Reiners 1997, S. 3ff). Aromaextraktverdünnungsanalyse (AEVA) Durch eine Verbindung zwischen Olfaktometrie und Gaschromatographie lassen sich geruchsaktive Substanzen aus der Vielzahl flüchtiger Verbindungen selektieren und somit von aromaunwirksamen Verbindungen unterscheiden. Zur Anwendung kommt hier die sogenannte GC-Sniffing-Technik, die eine Verbindung zwischen Maschine und menschlicher Sensorik darstellt. Hier können auch solche Komponenten durch den Experimentator erfasst werden, die am Detektor kein Signal geben, da die menschliche Nase nicht nur selektiv, sondern für manche Substanzen auch empfindlicher als jeder chemische oder physikalische Detektor ist. Bei der Durchführung der AEVA wird die flüchtige Fraktion schrittweise mit dem Lösungsmittel verdünnt und durch Abriechen des Trägergasstromes analysiert. Das Ergebnis der AEVA hängt somit auch stark von dem Geruchswahrnehmungsvermögen des Experimentators ab. Die AEVA ist ein Auswahlverfahren, das auf diejenigen Aromastoffe hinweist, die primär das Aroma eines Lebensmittels hervorrufen. Auf deren Identifizierung sollte sich die weitere analytische Arbeit konzentrieren (Reiners 1997, S. 114f). Headspace-Verdünnungsanalyse (HVA) Bei diesem Analyseverfahren werden sukzessiv halbierte Gasvolumina gaschromatisch/olfaktorisch analysiert. Die HVA ist eine Ergänzung zur AEVA und für potente, leicht flüchtige Aromastoffe besonders geeignet (Reiners 1997, S. 115f). SPME-GC-MS-Analyse Aus der heute modernen Aromaanalytik nicht wegzudenken ist das Verfahren der SPME (Solid-Phase-Microextraction), wobei es sich um eine Adsorptions-/Desorptionstechnik handelt, die ihren Einsatz zur Anreicherung von flüchtigen und weniger flüch8

tigen Verbindungen direkt aus gasförmigen oder wässrigen Proben findet. Der größte Vorteil dieser Analysemethode besteht in der Möglichkeit des Verzichts auf den Einsatz von Lösungsmitteln. Nach der Anreicherung der Aromastoffe auf der SPME-Faser erfolgt die Analytik mittels Gaschromatographie-Massenspektrometriekopplung (Krist 2002, S. 47ff).

8. PHYSIKALISCHE UND CHEMISCHE KENNZAHLEN Diese Kennzahlen wurden bereits bevor die modernen Methoden der Fettanalytik (DC, GC und HPLC) bekannt waren zur Identitätsprüfung sowie zur Prüfung auf Veränderungen durch Lagerung, Bearbeitung etc. herangezogen. Folgende Charakteristika werden in der vorliegenden Arbeit behandelt: • Dichte: Die Dichte eines Öls ist das Gewichtsverhältnis gleicher Volumteile des jeweiligen Öls und Wasser (Europäisches Arzneibuch 1976, S. 54). • Brechungsindex: Unter dem Brechungsindex eines Öls versteht man das Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels eines Lichtstrahls in Luft zu dem Sinus des Refraktionswinkels des gebrochenen Strahls in dem jeweiligen Öl (Europäisches Arzneibuch 1976, S. 62). • Iodzahl: Sie gibt an wie viel g Iod von 100 g Öl gebunden werden kann. Die Iodzahl steht im Verhältnis zur Zahl der Doppelbindungen in den Fettsäuren und liefert somit ein Maß für den Gehalt an ungesättigten Fettsäuren (Hänsel/Sticher/Steinegger 1999, S. 236). • Säurezahl: Die Säurezahl gibt an, wie viel mg KOH notwendig sind, um die freien Fettsäuren in 1 g fettem Öl zu neutralisieren (Hänsel/Sticher/Steinegger 1999, S. 236). • Hydroxylzahl: Die Hydroxylzahl gibt an, wie viel mg an KOH der Essigsäure, welche bei der Acetylierung von 1 g Fett gebunden wird, äquivalent sind (Hänsel/ Sticher/Steinegger 1999, S. 236) • Peroxidzahl: Die Peroxidzahl gibt an, wie viel Peroxid (angegeben in Milliäquivalenten aktivem Sauerstoff) in 1000 g Öl enthalten ist. • Verseifungszahl: Die Verseifungszahl gibt an, wie viel mg KOH notwendig sind, um die in 1 g Öl vorhandenen freien Säuren und Ester zu neutralisieren bzw. zu verseifen, und ist somit ein Reinheitskriterium (Hänsel/Sticher/Steinegger 1999, S. 237) • Unverseifbares: Das Unverseifbare ist der prozentuale Anteil jener Stoffe, welche sich nach dem Verseifen des fetten Öls mit organischem Lösungsmittel extrahieren lassen und bei 105˚ C nicht flüchtig sind. Dazu gehören Sterole, Tocopherole, Kohlenwasserstoffe (u.a. Squalen) und Triterpenalkohole (Karleskind 1996). • Schmelzpunkt: Der Schmelzpunkt ist jene Temperatur, bei der das Öl von einem festen in einen flüssigen Aggregatszustand übergeht (Europäisches Arzneibuch 1976, S. 45). • Erstarrungspunkt: Der Erstarrungspunkt ist jene Temperatur, bei der die Erstarrung des Öls während eines Temperaturabfalls beginnt (Europäisches Arzneibuch 1976, S. 42).

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9. HALTBARKEIT UND LAGERUNG Die Kenntnis der Haltbarkeit von pflanzlichen fetten Ölen und ihren Lagerungsansprüchen ist bedeutsam im verantwortungsvollen Gebrauch. Schlechte Rahmenbedingungen bei der Aufbewahrung können die Qualität des Öls mindern und zu schnellerem Verderb und zu Ranzidität führen.

Fettverderb Fette, Öle und fetthaltige Lebensmittel unterliegen naturgemäß einem mehr oder weniger ausgeprägten exogen oder endogen verursachten Verderbnisprozess. Dieser Prozess kann einerseits enzymatisch durch endogene oder mikrobielle Phospholipasen, Lipasen und Lipoxygenasen ausgelöst werden, wesentlicher ist jedoch der autooxidative Verderb. Jene Zeitspanne zu Beginn, in der Oxidationsvorgänge nur langsam stattfinden und das Produkt noch verkehrsfähig ist, wird als Induktionsphase bezeichnet. Diese ist in ihrer Dauer abhängig von der Fettsäurezusammensetzung, der Temperatur und dem Gehalt an Antioxidantien. Nach dem Verbrauch aller Antioxidantien steigen beim autoxidativen Verderb die Sauerstoffaufnahme, und parallel dazu die Konzentration der primären Oxidationsprodukte exponentiell an. Eine Radikalkettenreaktion startet, die Folge sind organoleptische Veränderungen des Produkts, ein Prozess der auch unter „Ranzigkeit“ bekannt ist. Zudem sind Verfärbungen auf Grund diverser Polymerisationsreaktionen möglich. (Herr 2003, S. 3). Generell kann man den Mechanismus der Autooxidation in drei verschiedene Phasen einteilen (Herr 2003, S. 4): • Kettenwachstum • Kettenverzweigung • Kettenabbruch Auch das Fettsäuremuster hat einen Einfluss auf die Beständigkeit gegenüber Sauerstoff. Während gesättigte Fettsäuren relativ stabil sind, unterliegen ungesättigte und vor allem mehrfach ungesättigte Fettsäuren verstärkt dem Prozess der Autooxidation. Gefördert wird die Autooxidation vor allem durch Sauerstoff und Energie in Form von Licht oder Wärme. Metallspuren von Eisen, Kupfer oder Mangan führen ebenfalls zu einer deutlichen Verkürzung der Induktionszeit. Schließlich haben auch freie Fettsäuren einen negativen Einfluss auf die Stabilität (Herr 2003, S. 6f).

Lagerung Die Stabilität eines Öls gegenüber dem Verderb kann durch dunkle und kühle Lagerung einerseits, als auch durch natürliche vorkommende oder zugesetzte Antioxidantien günstig beeinflusst werden. Auch eine Begasung mit inerten Gasen kann die schadhafte Wirkung des Sauerstoffs wirksam unterdrücken (Herr 2003, S. 8). Die Haltbarkeit der verschiedenen kaltgepressten Öle bei sachgemäßer Lagerung ist dennoch sehr unterschiedlich:

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Pflanzenöl

Haltbarkeit in Monaten

empfohlener Lagertemperatur

Distelöl

9

Raumtemperatur (ca. 20˚ C)

Erdnussöl

12

Raumtemperatur

Hanföl

9

Kühlschrank

Haselnussöl

6

Raumtemperatur

Kürbiskernöl

12

Kühlschrank

Leinöl

1–2

Kühlschrank

Mandelöl

10

Raumtemperatur

Mohnöl

9

kühler Raum

Olivenöl

12

Raumtemperatur

Rapsöl

12

kühler Raum

Sonnenblumenöl

9

Raumtemperatur

Walnussöl

6

Raumtemperatur

Weizenkeimöl

24

Raumtemperatur

Antioxidantien Als Antioxidantien bezeichnet man jene Substanzen, die in der Lage sind Oxidationsvorgänge zu verzögern und so einer Ranzidität oder anderen negativen Geruchs- und Geschmacksveränderungen entgegenwirken. Antioxidantien werden nach ihrem Wirkungsmechanismus in verschiedene Klassen unterteilt (Herr 2003, S. 8f): Lebensmittelantioxidantien Primäre Antioxidantien

Sekundäre Antioxidantien

Phenole

Sauerstofffänger

Gallate Hydrochinone

Ascorbinsäure

Butylhydroxyanisol Butylhudroxytoluol

Sulfite Ascorbylpalmitat

Chelatbildner

Tocochromanole

Lecithin Zitronensäure

10. ANWENDUNG PFLANZLICHER FETTER ÖLE Die Anwendungsmöglichkeiten pflanzlicher Öle sind sehr vielfältig. Der Hauptverwendungszweck ist sicherlich ihr Einsatz als Nahrungsmittel, die Öle werden benötigt zum Kochen oder zum Würzen von Speisen. Bei der äußerlichen Anwendung kann man den Bereich der Kosmetik und den der therapeutischen Einreibungen unterscheiden. Man kann Öle direkt als Haut- oder Haarpflegemittel verwenden oder sie als Grundstoff zur Herstellung von kosmetischen Produkten benutzen. Einzelne Öle wirken schmerzlindernd, entzündungshemmend oder zellregenerierendund helfen bei Sonnenbrand, trockener oder fetter Haut und Hautausschlägen, z.B. Avocadoöl oder Weintraubenkernöl. Zudem gibt es noch eine große Anzahl technischer Anwendungsmöglichkeiten, wie z.B. in der Herstellung von Schmiermitteln, Farben und Lacken. Auch die Naturund Volksheilkunde nutzt pflanzliche Öle. Einige erscheinen dabei als „Allheilmittel“ und werden bei fast jedem menschlichen Gebrechen eingesetzt. In wie weit hier eine 11

realistische Wirkung erzielt werden kann, wird im Vergleich mit der medizinischen Anwendung der einzelnen Öle deutlich (Kerschbaum 2001, S. 46 – Ulmer 1996, S3f – Kircher 2002, S. 84f).

Als Nahrungsmittel Abgesehen von einigen „Spezialölen“, wie z.B. Ricinusöl oder Sanddornöl, eignen sich die meisten Pflanzenöle als Speiseöl. Dabei überwiegt vor allem bei kalt gepressten Ölen die Anwendung als Salatöl, denn Öle mit einem hohen Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren sollten grundsätzlich nicht erwärmt werden, da dadurch verschiedene Prozesse, z.B. Oxidation, begünstigt werden, die zum Verderb des Öls führen. Manche Öle weisen einen starken Eigenflavour auf, z.B. Borretschöl oder Kürbiskernöl. Diese werden daher bevorzugt zum Würzen von Speisen benutzt. In der Nahrungsmittelindustrie dienen Pflanzenöle unter anderem als Rohstoff zur Margarineherstellung (Kerschbaum 2001, S. 46 – Ulmer 1996, S. 3f – Kircher 2002, S. 84f). In erster Linie dienen alle Fette und Öle als Energielieferant für den menschlichen Organismus (etwa 9 kcal/g Fett). Fette und Öle sind aber auch ein wichtiger Träger von verschiedenen Fettbegleitstoffen, insbesondere den fettlöslichen Vitaminen (Vitamine A, D, E und K) sowie fettlöslicher Carotinoide und für die Absorption dieser Nährstoffe im menschlichen Magen-Darm-Trakt unerlässlich. Zudem liefern pflanzliche Öle lebensnotwendige mehrfach ungesättigte Fettsäuren, die für die Synthese von einer Vielzahl essentieller Verbindungen des Immunsystems, der Zellmembranen und Steoridhormone benötigt werden. Fett als Energieträger liefert, unabhängig von seiner pflanzlichen Quelle, wie bereits erwähnt etwa 9 kcal/g bzw. ca 38 kJ/g, wenn alle drei Fettsäuren des Triglycerids in der -Oxidation abgebaut werden. Hierbei werden aus 100 g Fett 51,4 Mol ATP gebildet, im Gegensatz zu 23,5 Mol beim Abbau von 100 g Glucose bzw. 20,4 Mol von 100 g Protein (Löffler et al 2007). Somit haben Fette die höchste Energiedichte von allen Lebensmitteln und liefern daher unter den üblichen Ernährungsgewohnheiten etwa 40 % der Gesamtenergie. Die Empfehlungen für die Fettzufuhr liegt bei etwa 30 %, d.h., 30 % der Gesamtenergiezufuhr sollte aus Fetten stammen (DGE et al. 2000). Dies entspricht bei einer durchschnittlichen Energiezufuhr von 2500 kcal/d einer Fettmenge von 83 g/d. Fette unterliegen aufgrund ihrer Lipophilität einem relativ komplexen Absorptionsmechanismus. Im Wesentlichen findet der Abbau der Fette zu Fettsäuren und Monoglyceriden im Duodenum und Jejunum statt. Eine Zungengrundlipase und eine gastrische Lipase tragen ebenfalls, allerdings in nur geringem Maße, zum Abbau der Fette bei. Gallensalze, die in das Duodenum sezerniert werden, emulgieren die Nahrungsfette und mit Hilfe peristaltischer Bewegungen werden die Fette in kleine Tröpfchen, den Fettmizellen, zerlegt, wodurch die Oberfläche um den Faktor 10000 vergrößert und dadurch ein besserer Angriff der Lipasen aus der Bauchspeicheldrüse ermöglicht wird. Diese Mizellen bestehen im Wesentlichen aus langkettigen Fettsäuren, Monoglyceriden und Gallensalzen. Die Fettsäuren und anderen Abbauprodukte gelangen durch passive Diffusion in die Dünndarmmukosazelle, wo sie wieder zu Triglyceriden, Phospholipiden und Cholesterinester resynthetisiert werden. In Form von Chylomikronen werden die resynthetisierten Produkte in den Ductus thoracicus des Lymphsystems und dann in weiterer Folge in den Blutkreislauf abgegeben. Mit Hilfe von Lipoproteinen unter12

schiedlicher Dichte (Very Low Density Lipoproteins VLDL, Low Density Lipoproteins LDL, High Density Lipoproteins HDL, sowie einige Unterformen dieser Hauptgruppen) erfolgt dann die Verteilung der Lipide auf die Gewebe (Biesalski et al 1999). Zusätzlich zur Funktion der Fette als Energieträger liefern sie die Fettsäuren und andere Vorstufen für die Synthese von Phospholipiden, die eine wichtige Rolle für die Stabilität, Permeabilität, Reizleitung und Fluidität der Zellmembranen fast aller Zellen spielen. Fettsäuren sind zudem Vorstufen der Eicosanoide (Prostaglandine, Thromboxane und Leukotriene), wichtigen Zellmediatoren auf verschiedenen Ebenen des Stoffwechsels. Die mehrfach ungesättigten Fettsäuren der omega 6- und omega 3-Reihe führen zu unterschiedlich wirksamen Vertretern der Eicosanoide. Nachdem diese Eicosanoide nicht vollständig vom menschlichen Organismus synthetisiert werden können, müssen ihre Vorstufen in Form von Linolsäure und -Linolensäure durch die Nahrung zugeführt werden, daher werden diese Fettsäuren auch als essentielle Fettsäuren bezeichnet. Der menschliche Organismus kann über das Enzym 9-Desaturase in eine gesättigte Fettsäure, etwa der Stearinsäure (C18 : _0), eine Doppelbindung einbringen, wodurch die entsprechende omega 9-Fettsäure C18 : 1, die Ölsäure, resultiert. Allen tierischen Zellen fehlen jedoch die entsprechenden Enzyme zur Synthese der omega 3-Fettsäuren, sie verfügen nur über eine 9-, 6- und 5-Desaturase. Durch Kombination von Desaturierung und Kettenverlängerung (Elongasen) können nur die mehrfach ungesättigten Fettsäuren aus der Linolsäure und Linolensäure aus dem Pflanzenreich synthetisiert werden. Durch die Aktivität der 6-Desaturase, einem Kettenverlängerungsschritt und der abschließenden Einbringung einer weiteren Doppelbindung durch die 5-Desaturase kann so beispielsweise die Arachidonsäure (C20 : 4n6) aus der Linolsäure (C18 : 2n6) synthetisiert werden. Mit Hilfe ähnlicher Reaktionen können so auch andere mehrfach ungesättigte Fettsäuren synthetisiert werden, allerdings kann immer nur eine Doppelbindung zwischen bereits vorhandene Doppelbindungen und der Carboxylgruppe der Fettsäure eingefügt werden (Löffler et al. 2007). Derzeit wird davon ausgegangen, dass die empfohlene Zufuhr essentieller Fettsäuren in der Höhe von 2,5 % der Energiezufuhr für omega 6-Fettsäuren und in Höhe von 0,5% der Energiezufuhr von omega 3-Fettsäuren beträgt, das entspricht bei einer Energiezufuhr von 2500 kcal/d einer Menge von etwa 7 g Linolsäure und 1,4 g Linolensäure. Von Bedeutung ist hierbei auch das Verhältnis der Menge von omega 6- zu omega 3-Fettsäuren, das gemäß dieser Empfehlungen idealerweise 5:1 betragen sollte (DGE et al. 2000). Ernährungsphysiologische Bewertung von Pflanzenölen Die weitaus größte Zahl an pflanzlichen Ölen und Fetten weist einen hohen Gehalt an ernährungsphysiologisch wertvollen Fettsäuren auf, vor allem die pflanzlichen Öle, die bei Raumtemperatur flüssig sind. Wie bereits erwähnt, sind einige mehrfach ungesättigte Fettsäuren für den Menschen essentiell und sie haben eine weitreichende Wirkung für die menschliche Gesundheit. Da alle Fette und Öle jedoch einen hohen Energiegehalt haben, sind sie immer zunächst unter diesem Aspekt zu betrachten und ihre Zufuhr sollte daher eine Menge von 30 % der Gesamtenergie nicht überschreiten. Von ernährungsphysiologischer Bedeutung ist daher unter Beachtung der Quantität vor allem die Qualität der Fette und Öle, welche wesentlich durch ihren Gehalt an Fettsäuren bestimmt wird. Hierbei sind einerseits die absoluten Mengen an ungesättigten 13

Fettsäuren von Bedeutung, hinzu kommt aber auch das Verhältnis der mehrfach ungesättigten Fettsäuren, der einfach ungesättigten Fettsäuren (im Wesentlichen Ölsäure) und der gesättigten Fettsäuren im Allgemeinen und das Verhältnis von omega 6- zu omega 3-Fettsäuren im Besonderen. Auch der trans-Fettsäuregehalt (s.u.) ist für die Beurteilung der Fettqualität von Bedeutung. Das Verhältnis der einzelnen Fettsäurefamilien wird durch den Quotienten P:M:S ausgedrückt, also der Menge an Polyenfettsäuren (mehrfach ungesättigte Fettsäuren), Monoenfettsäuren (einfach ungesättigte Fettsäuren) und Saturated Fatty Acids (gesättigte Fettsäuren ausgedrückt. Dieses Verhältnis sollte nach dem derzeitigen Stand der Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr 0,7:1,3:1 betragen, oder anders formuliert, sollten die gesättigten Fettsäuren maximal ein Drittel der in Form von Fett zugeführter Energie ausmachen, entsprechend 10 % der Gesamtenergiezufuhr. Mehrfach ungesättigte Fettsäuren sollten analog etwa 7 % der Gesamtenergie betragen, bzw. auch bis zu 10 %, wenn die Zufuhr von gesättigten Fettsäuren die empfohlenen 10 % der Gesamtenergiezufuhr überschreitet. Insgesamt sollen die gesättigten Fettsäuren bei einer Gesamtfettzufuhr von 30 % der Nahrungsenergie und die ungesättigten Fettsäuren insgesamt in einem Verhältnis von 1 : 2 stehen (DGE et al. 2000). Dabei sollen die ungesättigten Fettsäuren überwiegend aus pflanzlichen Fetten stammen. Die meisten pflanzlichen Öle weisen eine Fettqualität auf, die diesen Kriterien entspricht bzw. einen deutlich in Richtung ungesättigter Fettsäuren verschobenen Quotienten auf. Pflanzliche Fette, die bei Raumtemperatur fest sind, haben einen hohen Anteil an gesättigten Fettsäuren, und entsprechen daher nicht diesem Quotienten. Dennoch sind alle Fette und Öle pflanzlichen Ursprungs von höherer ernährungsphysiologischer Qualität, da sie im Gegensatz zu tierischen Fetten kein Cholesterin enthalten. Eine allgemeine Charakterisierung von pflanzlichen Fetten und Ölen hinsichtlich ihrer ernährungsphysiologischen Qualität ist aber kaum möglich, da diese auch von ihrer Herstellungsweise und ihrem Verwendungszweck in der Nahrungszubereitung und Ernährung abhängt. Für die Margarineherstellung werden pflanzliche Öle z.B. einem Härtungsprozess unterzogen, damit sie bei Raumtemperatur streichfähig sind. Durch diesen Prozess werden ungesättigte Fettsäuren zu gesättigten Fettsäuren hydriert, wodurch einerseits der ernährungsphysiologische Vorteil der ungesättigten Fettsäuren vorlegen geht und andererseits unter bestimmten Bedingungen trans-Fettsäuren entstehen können (s.u.). Native, kaltgepresste pflanzliche Öle eignen sich zudem nicht als Fett zum Frittieren, Backen oder Braten, da bei hohen Temperaturen wiederum die ungesättigten Fettsäuren zerstört werden können und dadurch ihr ernährungsphysiologischer Vorteil wieder verloren geht. Zudem ist zu beachten, dass pflanzliche Öle mit einem hohen Anteil an mehrfach ungesättigten Fettsäuren eine geringere Haltbarkeit als solche mit einem niedrigeren Anteil aufweisen. Daher sind solche Öle dunkel und kühl aufzubewahren und nach Öffnung relativ schnell zu verbrauchen. Insgesamt ist ein mit schonenden Herstellungsverfahren hergestelltes pflanzliches Öl als ernährungsphysiologisch hochwertiges Fett zu bewerten. Die Aufnahme der einzelnen Fettsäuren von Erwachsenen dürfte derzeit in der Größenordnung 16 % der Energie für gesättigte Fettsäuren, bei 14 % der Energie für einfach gesättigte Fettsäuren und bei lediglich 6 % der Energie für mehrfach ungesättigte Fettsäuren liegen (Elmadfa et al. 2004). Daher ist ein verstärkter Konsum von pflanzlichen Ölen aus ernährungs14

physiologischer Sicht wünschenswert solange der Gesamtkonsum einen Anteil von 30 % der Gesamtenergiezufuhr aus Fetten nicht überschreitet. Nachdem nicht ein einzelnes pflanzliches Öl von besonderer Bedeutung ist, sondern vielmehr die Vielfalt der pflanzlichen Öle mit ihren unterschiedlichen Anteilen an mehrfach gesättigten Fettsäuren aber auch an weiteren Fettbegleitstoffen, wie den verschiedenen Tocopherolen, Sterinen und Phospholipiden, ist es für eine gesunde Ernährungsweise vorteilhaft, verschiedene pflanzliche Öle verstärkt in die Ernährung einzubeziehen. Daher ist eine abwechslungsreiche Verwendung von Olivenöl, Maiskeimöl, Sonnenblumenöl, Weizenkeimöl, Sojaöl und Rapsöl ergänzt durch den Einsatz von Nussölen, Leinsamenöl und Baumwollsaatöl ernährungsphysiologisch sinnvoll, ohne hier ein bestimmtes pflanzliches Öl besonders hervorzuheben. Die pharmazeutische Verwendung von fetten Pflanzenölen Ein besonderes Augenmerk in dieser Arbeit wird auf die Einsatzmöglichkeiten pflanzlicher Öle im pharmazeutisch-medizinischen Bereich gelegt. Auf Grund der Fettsäurezusammensetzung der verschiedenen Öle und diverser Begleitstoffe ergeben sich verschiedene therapeutische Anwendungen, die bei den einzelnen Ölen gesondert beschrieben werden. Als Injektionen Lipophile Arzneistoffe, welche nicht oral zugeführt werden können, werden in einer injizierbaren Form als ölige Lösung verabreicht. Diese Öle müssen vorher einer Heißluftsterilisation unterzogen werden. Daher hängt von der thermischen Resistenz der Öle auch ihre Verwendungsmöglichkeit ab. Der Säuregrad des Öls darf nicht mehr als 0.2 bis 0.25 betragen. Diese Lösungen dürfen wegen der Gefahr einer Fettembolie nie in die Blutbahn oder in den Liquor injiziert werden. Für Injektionen sind vor allem Erdnussöl, Mandelöl, Maiskeimöl, Mohnöl, Olivenöl, Rizinusöl und Sesamöl geeignet (Roth/Kormann 2000, S. 29). In pharmazeutischen Zubereitungen Verwendet werden Pflanzenöle sehr häufig zur Herstellung von Salben, Emulsionen, Cremen, Pflastern, Seifen und Linimenten. Linimente sind zum äußerlichen Gebrauch bestimmte flüssige, halbflüssige, gallertige, oder bei Körpertemperatur schmelzende homogene Mischungen, welche aus fetten Ölen, Seifen, Fetten, Balsamen oder ähnlichen verseifbaren oder emulgierbaren Stoffen bestehen. Zum Teil werden auch gehärtete Pflanzenöle, besonders hydriertes Erdnussöl, sowie Baumwollsaatöl und Rizinusöl eingesetzt. In emulgierter Form dringen Pflanzenfette gut in die Haut ein und durchfetten diese. Deshalb werden ölhaltige Salben vor allem bei rauer und trockener Haut eingesetzt, aber auch bei einer durch Lösungsmittel oder Waschmittel entfetteten Haut. Selbst normales Wasser führt, vor allem in den kalten Wintermonaten, oder bei sehr häufigem Gebrauch zu einer Entfettung der Haut, die ein Nachfetten mit Salben erforderlich macht (Roth/Kormann 2000, S. 29). Auch in Zubereitungen zur Anwendung am Auge können Öle verarbeitet werden. Ölige Lösungen und Suspensionen sind vor einer Hydrolyse geschützt und weisen dadurch eine längere Wirk- und Verweildauer durch den höheren Viskositätseffekt auf. Solche ophthalmische Lösungen mit Ölen wie z.B. Oleum Amygdalae, Oleum Olivae oder Oleum 15

Ricini müssen unbedingt teilchenfrei sein, damit es am Auge zu keinen Verletzungen und Entzündungen kommen kann (Valenta 2005, S. 70). Ölige Nasentropfen werden nur bei Rhinitis sicca3 angewendet, klassische Nasentropfen sind auf wässriger Basis. Bei diesen Nasalia greift man ebenfalls auf pflanzliche fette, abbaubare Öle zurück, da Paraffinöl vom Körper nicht abgebaut werden kann und so über Jahre akkumuliert und gespeichert bleibt (Valenta 2005, S. 86). Durch Zusatz von Tensiden wird bei öligen Nasenzubereitungen ein unmittelbarer Schleimhautkontakt und somit eine sofortiger Wirkstoffeintritt erreicht. Durch die Viskosität der öligen Grundlage wird ein zu rasches Abfließen aus der Nase vermieden (Hunnius 2004, S. 1300). Therapeutische Verwendung Pflanzliche Öle wie das Olivenöl, Rizinusöl, Erdnussöl oder Leinöl wirken oral verabreicht in Dosen von 30 bis 60 ml als mildes Laxans. Sie wirken in unverseifter Form als Gleitmittel und nach Hydrolyse im Darmlumen leicht reizend auf die Darmschleimhaut. Fette, bei denen hydrolytisch Hydroxyfettsäuren freigesetzt werden, sind wesentlich stärker antiabsorptiv4 und hydragog5 wirksam, wodurch die Wasserausscheidung vermehrt wird und es zu einer Stuhlerweichung kommt. Bei Stuhlverhalten (Dyschezie) werden Pflanzenöle zur Erweichung von hartem Kot rektal eingeführt. Eine weitere Verwendung von Pflanzenölen, insbesondere des Olivenöls, ist die Entfernung von Krusten und Borken, sowie die Reinigung der Haut von anhaftenden Salben (Roth/Kormann 2000, S. 29).

Fette und Öle in der Kosmetik Obwohl sie anscheinend keine spektakulären Wirkungen bieten, gehören Öle und Fette zu den wichtigsten Kosmetikinhaltsstoffen. Lipophile Stoffe sind mehr oder weniger wasserunlöslich und werden daher zur Unterstützung des Lipidmantels der Haut eingesetzt. Dieser Lipidmantel stellt eine Barrierefunktion gegenüber der Außenwelt dar. Lipophile Stoffe machen daher die Haut wasserabweisend, reduzieren den transepidermalen Wasserverlust und schützen so die Haut vor Austrocknung. Durch Auffüllung mikroskopischer Hautvertiefungen führen sie zu einer spürbaren Glättung der Haut und reduzieren auf diese Weise auch kleinere Fältchen. Cremen auf Basis von Ölen mit einem niedrigen Erstarrungspunkt lassen sich besser auf der Haut verteilen. Höherschmelzende Fette und Wachse führen zu einer festeren Konsistenz und werden daher vor allem in Lippenstiften eingesetzt. Bei den pflanzlichen Fetten und fetten Ölen spielen darüber hinaus die interessanten Wirkungen der Begleitstoffe eine Rolle. In vielen Ölen sind fettlösliche Vitamine oder Provitamine enthalten, wie zum Beispiel das -Carotin und die Vitamine A und E. Ein weiterer wichtiger Bestandteil von Pflanzenölen sind Phytosterine. Diese haben eine dem Cholesterin ähnliche Struktur und können dieses in der Haut weitgehend ersetzen, was sich durch eine besonders gute bar3 Rhinitis sicca: Form des chronischen Schnupfens

mit Ekzem- und Borkenbildung am Naseneingang und an der Innenfläche der Nasenflügel mit Juckreiz und Trockenheitsgefühl (Pschyrembel 1994, S. 1332). 4 Antiabsorptiv: eine Wasseraufnahme aus dem Darm in das Lumen wird verhindert. 5 Hydragog: die Wasserausscheidung fördernd (foodnews.ch/06.03.07).

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rierestärkende Wirkung bemerkbar macht. Insbesondere bei älterer Haut haben Phytosterine einen sehr guten Pflegeeffekt. Ein weiteres wichtiges Kriterium für die Auswahl eines Öls für kosmetische Zwecke ist die Zusammensetzung der enthaltenen Triglyceride, bzw. der an Glycerin gebundenen Fettsäuren. Ungesättigte Säuren machen die Öle flüssig und leicht verteilbar. Daher werden ölsäurehältige Pflanzenöle, wie das Olivenöl, für die Hautpflege eingesetzt. Höher ungesättigte Pflanzenöle setzen Linolsäure frei, die schuppige Haut verhindert, da sie unter anderem in Ceramid I (Barrierestoff) eingebaut wird. ‚-Linolensäure wirkt entzündungshemmend und juckreizlindernd und wird dadurch in topischen Zubereitungen für die Behandlung sehr trockener und neurodermitischer Hautzustände eingesetzt. Der Wirkstoffcharakter dieser Öle lässt sich noch erhöhen, wenn diese in nanoverkapselter Form verabreicht werden, da dadurch die Penetration gesteigert wird. Wenn man von der Struktur der menschlichen Haut, insbesondere des Stratum corneum ausgeht, und die Barrierefunktion auf möglichst natürliche Weise verstärken möchte, haben Pflanzenöle eindeutig Vorrang gegenüber den Kosmetikgrundlagen auf reiner Kohlenwasserstoffbasis. Kohlenwasserstoffe kommen zwar auch im Lipidmantel der Haut vor, doch führen von außen applizierte hohe Konzentrationen von körperfremden Paraffinölen oder Vaseline zu einer verminderten Regenerationstätigkeit der Haut, da sie einen undurchlässigen Film auf der Hautoberfläche bilden. Die wesentlichen Gründe des Einsatzes dieser Stoffe liegen darin, dass sie keine Zersetzungsprodukte bilden und gegenüber Luftsauerstoff und Sonnenstrahlung stabil sind, während Pflanzenöle diesbezüglich durch Antioxidantien wie Butylhydroxyanisol oder -toluol geschützt werden müssen. Da Öle und Fette hydrophob sind, müssen sie für eine wasserhaltige Creme in eine stabile Emulsion übergeführt werden. Dies geschieht heute vor allem mit Emulgatoren. Bei Pflegemitteln für die empfindliche Haut sind membranbildende Komponenten gut geeignet, da die physikalische Struktur der Produkte den natürlichen Verhältnissen der Haut mehr entspricht. Alternativ können Öle in Oleogele übergeführt werden, die ebenfalls wie Cremen angewendet werden können, aber wasserfrei und deshalb auch mikrobiologisch stabiler sind. Diese Oleogele gehören zu den hydrophoben Gelen, welche aus flüssigem Paraffin mit Polyethylenen, oder aus fetten Ölen, die mit kolloider Kieselsäure oder Aluminium- oder Zinkseifen verdickt werden, zusammengesetzt sind. Öle können aber auch Hilfsstoffcharakter haben, wie als Träger für Duftstoffe oder fettlösliche Vitamine (Lautenschläger 2004). Eine weitere Anwendung von pflanzlichen fetten Ölen ist jene als Badeöl. Badeöle sind in Wasser unlöslich und schwimmen, soweit ihnen noch nicht Tenside beigegeben wurden, als dünne Schicht auf dem Badewasser. Man unterscheidet zwischen spreitenden und nicht spreitenden Ölbädern. Bei spreitenden Ölbädern ist das Öl im Wasser durch Tensidzusatz dispergiert. Je nach Menge des Emulgatoranteils haben sie ein milchigtrübes (hoher Emulgatoranteil), oder ein klares (sehr hoher Emulgatoranteil) Aussehen. Typische Emulgatoren für Ölbäder sind ethoxylierte oder propoxylierte Fettalkohole, Ester der Phosphorsäure, Ricinolsäuresulfate und Alkoholethersulfate. Beim Baden bildet sich ein Ölfilm auf der Haut, der die Haut vor dem Austrocknen schützt, soweit der Film nicht durch nachträgliches Duschen oder starkes Abrubbeln entfernt wird. Bei nicht spreitenden Ölen schwimmt das Öl als dünner Film auf der Wasseroberfläche, da sie keinen oder nur einen sehr geringen Emulgatoranteil besitzen. 17

Die rückfettende Wirkung auf die Haut ist bei nicht spreitenden Ölbädern größer, wenn der Film nicht durch mechanische Maßnahmen entfernt wird. Grundsätzlich sind für therapeutische Zwecke Ölbäder ohne Emulgatorzusatz zu bevorzugen. Neuere Ölbadekonzentrate aus Phosphatidylcholin und Ölen bilden spontan eine Mischung aus Liposomen und Nanopartikeln, wenn sie ins Wasser gegeben werden. Sie haben eine gute hautpflegende Wirkung und aufgrund der guten Hautaffinität sind nur geringe Einsatzmengen pro Bad erforderlich. Reine Ölbäder werden zu therapeutischen Zwecken bei trockener Haut oder bestimmten Hauterkrankungen, wie Neurodermitis eingesetzt (Raab/Kindl 2004, S. 306, Lautenschläger 2004).

11. DIE WICHTIGSTEN BESTANDTEILE FETTER PFLANZENÖLE Fettsäuren in pflanzlichen Ölen Fettsäuren lassen sich durch ihre Kettenlänge und anhand der Anzahl ihrer Doppelbindungen definieren (Bauer 1928, S. 53f): • • • • • • • • • • • •

12 : 0 14 : 0 16 : 0 16 : 1 18 : 0 18 : 1 18 : 2 18 : 3 20 : 0 20 : 4 22 : 0 24 : 0

Laurinsäure Myristinsäure Palmitins äure Palmitoleinsäure Stearinsäure Ölsäure Linolsäure -Linolensäure Arachinsäure Arachidonsäure Behensäure Lignocerinsäure

Fette Pflanzenöle enthalten in Gegensatz zu tierischen Fetten überwiegend ungesättigte Fettsäuren. Ihr Anteil beträgt oftmals über 80 %. Die Nutzung pflanzlicher Öle anstelle tierischer Fette ist aus ernährungsphysiologischer Sicht deshalb von Bedeutung, da sie die notwendige Versorgung des menschlichen Organismus mit mehrfach ungesättigten Fettsäuren, den sogenannten essentiellen Fettsäuren, gewährleisten. Essentielle Fettsäuren sind Bestandteile der Phospholipide, die für die Permeabilität der Zellmembranen, die Fixierung von Enzymen an Mitochondrienleisten und für den Ionentransport unentbehrlich sind (Kerschbaum 2001, S. 48 – Fleischhacker 2002, S. 24). Ölsäure Die Ölsäure ist zwar keine essentielle Fettsäure, hat jedoch große Bedeutung, da sie in jedem Fett in unterschiedlicher Menge enthalten ist. Chemisch handelt es sich um eine 18 : 1, –-9 Fettsäure, d. h. sie ist einfach ungesättigt. Generell werden zwar mehrfach ungesättigte Fettsäuren ernährungsphysiologisch als die wertvolleren betrachtet, dennoch wird der Ölsäure ebenso eine cholesterinsenkende Wirkung zugesprochen wie 18

den mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Einer Studie zufolge wurde herausgefunden, dass eine Diät, welche reich an einfach ungesättigten Fettsäuren wie der Ölsäure ist, den Blutcholesterinspiegel senken und das Immunsystem stärken kann. Verglichen mit mehrfach ungesättigten Fettsäuren unterdrückt die Ölsäure am effektivsten artheriosklerotische Entwicklungen und vermindert ein örtliche Akkumulation von oxidiertem Low-density-Lipoprotein (LDL), welches mit einer Ausbildung von artherisklerotischen Plaques einhergeht. Zudem gilt es mittlerweile als gesichert, dass die Ölsäure beim Zellaufbau von Kleinkindern eine besonders wichtige Rolle spielt und sich positiv auf die Lernfähigkeit auswirkt (Parker et al. 2003, Fleischhacker 2002, S. 14) Omega 6-Fettsäuren Zu den –-6-Fettsäuren zählen unter anderem die Linolsäure (18:2, –-6) und die ‚-Linolensäure. Sie gehören zu den oben erwähnten essentiellen Fettsäuren und sind auch deshalb von großer Bedeutung, da sie Ausgangsstoffe für die Synthese der Prostaglandine und Leukotriene sind. ‚-Linolensäure wird im gesunden menschlichen Organismus durch das Enzym 6-Desaturase aus Linolsäure gebildet. Bei Fehlen dieses Enzyms kann weder ausreichend ‚-Linolensäure, noch die entsprechenden für den Organismus wichtigen Stoffwechselprodukte gebildet werden. Die Aktivität des Enzyms wird unter anderem durch gesättigte Fettsäuren, Alkohol, Stress und durch einen zu hohen Cholesterinspiegel gehemmt. Die Inaktivität des Enzyms kann unabhängig von der Linolsäure durch gezielte Aufnahme der ‚-Linolensäure aus pflanzlichen Ölen umgangen werden (Fleischhacker 2002, S. 25). Omega 3-Fettsäuren Zu den –-3-Fettsäuren gehört die -Linolensäure. Sie ist außer in pflanzlichen Ölen nur in wenigen tierischen Nahrungsmitteln, z.B. in Lachs oder Hering, enthalten. Das Wirkungsspektrum der –-3-Fettsäuren ist vielfältig. So sind ihre Metaboliten entzündungshemmend, mindern das Arterioskleroserisiko und senken nachweislich den Triglyceridund Cholesterinspiegel. Vor allem Walnussöl und Rapsöl sind reich an -Linolensäure (Fleischhacker 2002, S. 25). trans-Fettsäuren Natürlicherweise liegen ungesättigte Fettsäuren in der Regel in cis-Konfiguration vor, das heißt, die Fettsäureteile liegen auf der gleichen Seite von der Doppelbindung aus gesehen. Diese Konfiguration macht einen Teil der physiologischen Bedeutung aus, da sie dadurch eine räumliche Anordnung erhalten, die für den Schmelzpunkt der Fettsäuren und der daraus abgeleiteten Verbindungen im Organismus wie den Phospholipiden eine Rolle spielt. Durch die Aktivität von Mikroorganismen im Magen-DarmTrakt von Wiederkäuern können cis-Fettsäuren allerdings in ihre trans-Form umgelagert werden, daher findet sich in Milch und Milchprodukten ein gewisser Anteil von trans-Fettsäuren in deren Fettanteil. In pflanzlichen Fetten finden sich normalerweise keine trans-Fettsäuren, allerdings kann durch die Lebensmittelverarbeitung aus cisFettsäuren, z.B. aus der Linolsäure die Elaidinsäure (tC18:1) entstehen. Hydrogenisierungsprozesse bei der Fetthärtung, aber auch bei Verwendung von Fetten mit einem hohen Anteil an ungesättigten Fettsäuren als Frittierfett, können zur Entstehung von nennenswerten Mengen an trans-Fettsäuren führen. Derzeit wird davon ausgegangen, 19

daß trans-Fettsäuren einen stärkeren Effekt auf eine Erhöhung des Cholesterinspiegels haben, als ungesättigte Fettsäuren, und daher atherogen wirken, obwohl sie über Doppelbindungen verfügen. Ob diese Effekte in der Praxis allerdings eine quantitative Bedeutung haben, ist derzeit noch sehr umstritten, dennoch gibt es Bestrebungen, den Gehalt an trans-Fettsäuren in Lebensmitteln zu reduzieren, was durch entsprechende Anpassungen in der Lebensmittelverarbeitung bzw. ausreichende Sorgfalt bei der Lebensmittelzubereitung technologisch durchaus möglich ist (Bieselaski et al. 1999).

Die wichtigsten Vitamine pflanzlicher Öle Vitamin E (-Tocopherol) Vitamin E ist ein Überbegriff für alle Tocopherole und Tocotrienole mit Vitamin EAktivität. In topischen Zubereitungen werden wegen der größeren Stabilität die Ester von Vitamin E, die Acetate, Succinate oder Nicotinate eingesetzt. Bei der Penetration in die Haut, erfolgt durch Esterasen die Spaltung in die eigentliche Wirkform, das freie Vitamin E. Vitamin E wird als Antioxidans in topischen Zubereitungen in Konzentrationen von 0.05–0.2 % eingesetzt. Die hauptsächliche Bedeutung des Vitamin E liegt in seiner Eigenschaft als Radikalfänger. Die Effekte können primärer oder sekundärer Art sein. Im ersten Fall werden sowohl einwirkende Noxen, wie der Singulettsauerstoff durch Oxidation des Tocopherols direkt abgefangen, im zweiten Fall werden bereits ablaufende radikalische Kettenreaktionen zum Stillstand gebracht. Radikalreaktionen sind im Bereich des Hautorgans für eine Vielzahl von entzündlichen Erkrankungen und degenerativen Prozessen verantwortlich und können im schlimmsten Fall der Auslöser für ein Karzinom sein (Raab/Kindl 2004, S. 260). Als mögliche Haupteigenschaften von Vitamin E in kosmetischen Zubereitungen werden diskutiert (Raab/Kindl 2004, S. 260): • Schutzwirkung gegen UV-Strahlen im Sinne einer Erythem-, einer Entzündungs- und einer Ödemhemmung • Vorbeugung UV-induzierter Hautalterung durch Verhinderung der durch UVAStrahlung hervorgerufenen Schädigung des Bindegewebes • Verhinderung der Ausbildung von Altersflecken • Erhöhung der Mitoseaktivität der Basalzellschicht • Erhöhung des Feuchthaltevermögens der Hornschicht durch Regulierung des transepidermalen Wasserverlusts und damit eine Verbesserung des Hautoberflächenreliefs In dermopharmazeutischenProdukten sind als Hauptwirkungen von Vitamin E zu nennen (Raab/Kindl 2004, S. 260): • Beschleunigte Wundheilung • Gesteuerte Narbenbildung • Besserung entzündlicher Hautprozesse • Linderung bei Juckreiz Die Multiaktivität des Vitamin E als Wirkstoff ist auf seine Molekülstruktur zurückzuführen, die aufgrund der Lipophilie eine ausgezeichnete Penetration in tiefere Hautschich20

ten erlaubt. Durch die Polarität des Moleküls (hydrophiler Chromanring und lipophile Seitenkette) wird außerdem ein direkter Einbau in intra- und extrazelluläre Membranen ermöglicht. Dadurch werden die Membranen stabilisiert, sowie durch physikalisch– chemische Wechselwirkungen die Membranfluidität aufrechterhalten. Dazu kommen die hervorragenden Radikalfängereigenschaften, die sich vor allem auf die lipophilen Zellmembranen erstrecken, während die Wirkungen der anderen Radikalfänger vor allem in hydrophilen Zellkompartimenten zum Tragen kommen. Die Konzentrationen von Vitamin E in kosmetischen und topischen Zubereitungen schwanken in breiten Grenzen. In kosmetischen Produkten betragen sie zwischen 2 und 10 %, in dermatopharmazeutischen zwischen 10 und 25 %. Da die Schäden, die durch radikalische Einflüsse auf das Hautorgan entstehen erst in den letzten Jahren richtig erkannt wurden, dürfte die Bedeutung von Vitamin E als Wirkstoff eher noch zunehmen (Raab/Kindl 2004, S. 260). Alle pflanzlichen Fette und Öle enthalten auch Vitamin E, allerdings sind die Gehalte der einzelnen Vitamere unterschiedlich. Man findet in wechselnden Konzentrationen die Vitamin E-wirksamen Verbindungen -Tocopherol, -Tocopherol, ‚-Tocopherol und ƒ-Tocopherol, sowie in geringeren Mengen die entsprechenden Tocotrienole. Neben den physiologischen Wirkungen von Vitamin E, insbesondere des -Tocopherols als Radikalfänger und Membranstabilisator in den Zellen des menschlichen Körpers, spielen die verschiedenen Vitamin E-Formen auch eine grundlegende Rolle für den Oxidationsschutz der jeweiligen Fette und Öle und damit letztlich für die Stabilität des Triglycerids gegenüber dem Ranzigwerden. Die verschiedenen Vitamere zeigen hierbei auch eine unterschiedliche Wirksamkeit, die im Allgemeinen in der Folge ƒ-, ‚-, -, -Tocopherol abnimmt. Unterschiedliche Kombinationen der Vitamere haben allerdings auch eine unterschiedliche Wirksamkeit, die von der Fettsäurezusammensetzung und den äußeren Einflüssen auf das Fett abhängt. Obwohl alle Vitamere in pflanzlichen Fetten und Ölen zu finden sind, spielen quantitativ nur ‚- und -Tocopherol eine Rolle. Einige Angaben zu den jeweiligen Mengen finden sich in der folgenden Tabelle. Vitamin E ist aufgrund seiner molekularen Struktur in der Lage, Lipidperoxide, die bei der Lagerung von pflanzlichen Fetten und Ölen durch die Anlagerung von Sauerstoff an die Doppelbindungen von ungesättigten Fettsäuren im Laufe der Zeit entstehen, zu binden und somit die Kettenreaktion der Fettoxidation zu unterbrechen (Kamal-Eldin et al. 1996). Tocopherol- und Tocotrienol-Gehalte (mg/100 g) von pflanzlichen Ölen und industriellen Fetten (modifiziert nach Schwartz et al. 2008) Probe/Probenzahl

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—

1.5

—

70

—

24

RS bio/8

19

—

tr

51

—

—

1.5

—

71

—

24

OO raff/9

17

tr

0.27

0.89

—

-c

tr

tr

18

tr

17

OO ex virg/10

24

tr

0.30

1.4

—

-c

tr

tr

26

tr

24

21

Probe/Probenzahl

-T

-T3

-T

‚-T

-T3

‚-T3

ƒ-T

ƒ-T3

£T

£T3s

-T_Äq.

Sonneblumen/10

59

0.11

2.4

1.4

—

tr

0.27

tr

63

tr

60

Maiskeim/2

18

0.94

1.1

44

—

1.3

2.2

0.26

66

2.5

23

Kokosnuss/9

0.20

3.0

tr

0.12

0.17

0.64

0.10

0.32

3.9

1.1

Sesam/10

7.9

tr

0.41

36

—

0.34

1.2

-c

45

0.3

12

Leinsamen/8

1.2

—

tr

52

—

—

0.95

—

54

—

6.4

Lein/6

3.8

—

0.09

72

—

—

1.5

—

78

—

11

Weizeinkeim/6

192

2.5

65

tr

8.2

—

0.55

0.24

257

11

225

Walnuss/1

6.6

tr

-c

39

—

0.17

4.6

tr

50

0.3

11

Frittierfett A/1

12

11

-c

6.7

1.2

15

0.15

3.6

18

31

16

Frittierfett fat B/1

11

17

0.12

0.10

1.2

19

tr

4.4

12

42

17

Frittierfett C/1

14

4.7

tr

20

0.28

7.2

0.72

1.7

35

14

17

Margarine D/2

13

4.1

0.17

12

-c

5.9

0.34

1.4

25

11

15

Margarine E/1

11

2.9

0.16

14

0.28

4.2

0.66

0.98

26

8.4

13

Margarine F/1

12

0.84

tr

22

1.5

0.63

0.24

34

2.5

15

Ziehfett G/1

11

5.1

0.24

7.2

0.86

7.5

0.39

1.8

18

15

13

Ziehfett H/2

12

7.9

0.31

7.2

0.97

11

0.28

2.3

20

22

15

-T: -Tocpherol, -T3: -Tocotrienol, -T: -Tocopherol, -T3: -Tocotrienol, ‚-T: ‚-Tocpherol, ‚-T3: ‚-Tocotrienol, ƒ-T: ƒ-Tocpherol, ƒ-T3: ƒ-Tocotrienol, RS: Rapssamen, raff. raffiniert, kp: kaltgepresst, bio: biologisch, OO: Olivenöl, ex verg; extra vergine; £ T: Summe der Tocopherole, £ T3: Summe der Tocotrienole, -T Äq.: -Tocopheroläquivalente, tr: Spuren, c: coeluierend

Vitamin A (Retinol) Vitamin A liegt in verschiedenen chemischen Formen mit unterschiedlicher biologischer Aktivität vor. Man unterscheidet das Retinol, das Retinal und die Retinsäure. Letztere wird als Arzneimittel bei der medizinischen Behandlung von Akne vulgaris verwendet. Der Hauptgrund, warum die Retinsäure nicht in der Kosmetik verwendet werden sollte, sind die Nebenwirkungen, die eine Therapie mit Retinsäure verursachen kann. Die Retinsäure hat eine stark teratogene Wirkung, die auch nach Absetzen der Therapie noch zwei Jahre lang bestehen bleibt. Zudem kann es zu Abschälungen und Rötung der Haut, Juckreiz, Haarverlust und zur Steigerung der Transaminasen im Blutserum kommen. Durch Stoffwechselvorgänge werden verschiedene Formen des Vitamin A in der Haut ineinander umgewandelt. Inaktiviert liegen die Retinoide als Retinolester vor. In dieser Form werden sie auch in der Haut gespeichert. Gebunden an ein Retinol bindendes Protein werden sie innerhalb des Organismus und somit auch in der Haut transportiert. Mangelerscheinungen an Vitamin A führen zu Hyperkeratosen. Durch die Verdickung der Hornschicht erscheint die Haut ledrig, schuppig und faltig. Ausgelöst werden diese Effekte auch durch chronische Sonneneinstrahlung. Das Absorptionsmaximum der Retinoide liegt zwischen 330 nm und 360 nm. Deshalb führt gerade UVA-Strahlung zu einer Senkung des Retinoidgehaltes der Haut. Da Retinoide eine wichtige Rolle bei der Differenzierung der Keratinozyten spielen, wird der kontinuierliche Erneuerungsprozess der Haut empfindlich gestört. UVA-Strahlung dringt auch in tiefere Hautschichten der Dermis. Hier beeinflusst eine Senkung des Vitamin A Gehaltes die Bildung von Bindegewebsfasern negativ. Fibroblasten werden hyperaktiv, Kollagenasen werden verstärkt produziert, eine geordnete Bildung eines kollage22

nen Bindegewebsnetzwerks ist nicht möglich. Die Haut verliert an Elastizität und wird ledrig. Durch die Behandlung lichtgeschädigter Haut mit Vitamin A Präparaten könnte diesem Effekt entgegengewirkt werden. Biologisch gealterte Haut hat ein ganz anderes Erscheinungsbild als sonnenlichtgealterte. Im Gegensatz zur ledrigen Haut erscheint sie weich und makellos. Die Epidermis ist deutlich dünner und durchscheinend. Aus diesem Grund wird biologisch gealterte Haut auch als Pergamenthaut bezeichnet. Die Gründe hierfür liegen in der Abnahme der Zellzahlen an Fibroblasten in der Dermis und Keratinozyten in der Epidermis, die mit zunehmendem Alter fortschreitet. Auch die Teilungskapazität der Zellen nimmt mit dem Alter ab. Enzymaktivitäten im Zusammenhang mit dem Bindegewebsaufbau sinken und kollagenes Bindegewebsmaterial wird in geringerem Umfang produziert. Diesem Effekt der biologischen Alterung wirken Retinoide ebenfalls entgegen. Sie stimulieren das Zellwachstum in Dermis und Epidermis. Konzentrationen von 1 % Retinol topisch appliziert, vermögen bei ausreichender Penetration über einen längeren Zeitraum die Wachstumskapazität der Fibroblasten um 100 % zu steigern und die Zahl der Keratinozyten nimmt um 75 % zu. Diese Effekte führen zu einer deutlichen Zunahme der Epidermisdicke. Retinol wird in kosmetischen Formulierungen verestert als Palmitat oder Acetat verarbeitet. Diese Form entspricht der Speicherform in der Haut. Retinolester können somit leicht durch Esterasen der Haut in ihre aktive Form übergeführt werden. Retinolester sind stabiler als das Retinol selbst. Trotzdem sind die Zubereitungen vor Licht und Luft zu schützen und mit einem Antioxidans (Vitamin E) zu versehen. Gesichtspflegepräparate sollten außerdem durch UV-Filter stabilisiert werden, um der Inaktivierung von Retinol durch das Sonnenlicht vorzubeugen. Im Allgemeinen wird für kosmetische Zubereitungen für trockene, schuppige und Altershaut eine Konzentration von 1000–5000 I.E. Vitamin A/g empfohlen. Eine Internationale Einheit (I.E.) entspricht ca. 0.3 μg Vitamin A-Alkohol bzw. 0.344 μg Vitamin A-Acetat. 1 g Vitamin A sind 3.33 Millionen I.E. Die Internationale Provitamin-A-Einheit entspricht der Wirksamkeit von 0.6 μg -Carotin (Burger/Wachter 1993, S. 1485 – Raab/Kindl 2004, S. 262). -Carotin, ein Provitamin A, ist ein weit in der Natur verbreiteter Farbstoff. Es gehört zur Gruppe der Carotinoide. Das sind Moleküle, die aus acht Isoprenoid-Einheiten aufgebaut sind. Weitere Vertreter sind Lycopin, Lutein oder Zeaxanthin. Steigende Bedeutung erlangen die Carotinoide in der Medizin als Radikalfänger. Sie fangen direkt freie Radikale ab und werden auf diese Weise oxidiert. Da Carotinoide lipophile Substanzen sind, ist ihr Wirkort in den Zellmembranen lokalisiert. Der Einsatz von Carotinoiden in kosmetischen Produkten ist durch die intensive Färbung limitiert, orale Verabreichung von -Carotin in höheren Dosen führt zu einer gelblich-rötlichen Färbung der Haut, insbesondere der Handteller und der Fußsohlen. Eine Anfärbung der Haut kann aber auch durchaus gewollt sein, um Dyschromien6 abzudecken (Burger/Wachter 1993, S. 415).

6 Dyschromien

sind dermatologisch angeborene oder erworbene, örtlich begrenzte oder allgemeine, chronische Veränderungen der Hautfarbe. Verursacht wird diese Pigmentstörung durch einen veränderten Gehalt an Melanin. Es kann hier sowohl zu einer Hyperpigmentierung kommen, die als Chloasma bezeichnet wird, bei der es zu Braunfärbung einzelner Hautstellen kommt, als auch zu einer Depigmentierung einzelner Hautpartien, dem sogenannten Vitiligo, der Weißfleckenkrankheit kommen (Burger/Wachter 1993, S. 415).

23

Vitamin C (Ascorbinsäure) Vitamin C ist eines der wichtigsten wasserlöslichen Antioxidantien. In der Haut kommt es in großen Mengen vor. Bislang lag die Bedeutung von Vitamin C in der Kosmetik im Einsatz als Antioxidans. Aber auch als Wirkstoff selbst ist Vitamin C in der Kosmetik von Interesse. Ascorbinsäure ist ein essentieller Cofaktor bei der Produktion von Bindegewebsfasern in Fibroblasten. Auf molekularer Ebene wirkt es auf die Produktion von Kollagen, Elastin und Fibrillin ein und reguliert auf der Proteinebene die posttranslationale Hydroxylierung der Kollagenfasern. Vitamin C trägt somit zur Bildung einer funktionsfähigen Bindegewebsmatrix bei. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass es bei der Bildung von Barrierelipiden von entscheidender Bedeutung ist. Die Applikation von Vitamin C fördert die Organisation der Barrierelipide und führt somit zu einer geordneten Ausbildung der Hornschicht mit verbesserten ultrastrukturellen Merkmalen. Darüber hinaus werden auch typische Barriereeigenschaften, wie Schutz vor Wasserverlust, positiv beeinflusst. Im asiatischen Raum findet Ascorbinsäure besondere Beachtung als hautaufhellende Substanz, da es hemmend in die Bildung von Melanin, dem wichtigsten Hautpigment eingreift und es wesentlich weniger toxisch ist, als das vielfach eingesetzte Hydrochinon. Aufgrund seiner starken antioxidativen Eigenschaften ist das Vitamin C selbst sehr instabil. In kosmetischen Formulierungen wird es daher in veresterter Form stabilisiert als Mg-Ascorbylphosphat, oder auch als -palmitat eingesetzt (Raab/Kindl 2004, S. 264).

24

ACAJUÖL

A

(Oleum Anacardiae) Synonyme: Kaschuöl, Acajouöl (D); Cashew oil (E); Huile d’acajou (F) – Abb. 1

1. STAMMPFLANZE Anacardium occidentale L. (Anacardiaceae), Acajoubaum, Kaschubaum, Nierenbaum

Vorkommen Der tropische Acajoubaum ist im Nordosten Brasiliens beheimatet und gelangte durch die Portugiesen bereits im 16. Jahrhundert nach Afrika und Indien, wo er auch heute noch stark verbreitet ist und in großen Plantagen angebaut wird. Gezüchtet wird er heute in Süd- und Mittelamerika sowie in Asien (Roth/Kormann 2000, S. 38).

Beschreibung Es handelt sich um Sträucher oder walnussähnliche Bäume mit einer Höhe von bis zu 12 m. Die Blätter sind länglich-eiförmig, ledrig, derb und 15–20 cm lang. Die kleinen Blüten sind blassgrün mit roten Streifen, angeordnet in endständigen Rispen. Nierenförmige, einsamige Nüsse wachsen auf birnenförmigen, fleischigen Fruchtstielen, sogenannten Kaschuäpfel, die im Reifezustand rot oder gelb gefärbt sind (Roth/Kormann 2000, S. 38). Zwischen den Schalen des Fruchtbodens befindet sich ein scharfes schwarzes Öl, das beim Rösten entfernt werden muss (brasilien.de/20.06.06). In den Fruchtkernen befindet sich zu 45–60 % fettes Öl, das eigentliche Acajuöl. Des weiterenfinden sich Eiweißstoffe (10–29 %), Saccharose (ca. 6 %), Stärke (9–20 %), Stickstoffverbindungen (8–23 %), Zellulose (0.5–4 %) und Wasser (3.5–5 %). Die Ölfrucht ist nierenförmig, zusammengedrückt und 4 bis 5g schwer (Roth/Kormann 2000, S. 112, S. 117).

2. ANBAU UND GEWINNUNG Anbau Die Hauptanbauländer des Kaschubaums sind heute Indien, Mozambik und Brasilien, generell angebaut wird in tropischen Regenwaldgebieten mit 500–3500 mm Regen/Jahr. Unter besten Bedingungen liefert ein Baum bis 70 kg Nüsse im Jahr. Vermehrt wird mit Samen oder durch vegetative Fortpflanzung mit Ablegern oder durch Pfropfen besonders bei ertragreichen Sorten (Roth/Kormann 2000, S. 38f). Die Pflanze wächst auf kargen, sandigen Böden und ist widerstandsfähig gegenüber salzigen Winden vom Meer (Behrens 1996, S. 2). Die Weltproduktion von Kaschunüssen wird auf 0.38 Megatonnen geschätzt, wobei gemäß World Bank Data7 geschätzt wird, dass 97 % 7 World Bank Group

– Weltbank, unterstützt Entwicklungsländer und sammelt Daten.

Acajuöl

25

A

der Produktion durch wild wachsende Bäume und nur 3 % durch angelegte Plantagen erfolgt (Axtell/Fairman 1992, S. 41f).

Ölgewinnung Die reifen Kaschuäpfel werden entweder vom Baum gepflückt oder – um keine unreifen Früchte zu ernten – vom Boden gesammelt. Da die Nüsse schnell faulen, werden sie bei schönem Wetter innerhalb einer Woche geerntet, bei nassem Wetter jedoch jeden Tag (Axtell/Fairman 1992, S. 41f). Bei der Ernte verbleibt die Nuss am Kaschuapfel, dieser wird von Hand mit drehender Bewegung entfernt, ebenso etwaige Reste des Apfels. Unmittelbar nach der Ernte werden die Nüsse einige Tage in der Sonne getrocknet bis sie einen Feuchtigkeitsgehalt von 8 % haben oder man beim Schütteln das Geräusch des Kerns in der Nuss hört. Nach dem Trocknen werden die Samen einige Tage in Säcken oder als Schüttgut gelagert, bevor sie weiterverarbeitet werden (Axtell/Fairman 1992, S. 41f). Durch schwaches Rösten der Nüsse wird die Fruchtschale brüchig und lässt sich leicht ablösen. Das Öl wird durch Auspressen der Samen gewonnen (Roth/Kormann 2000, S. 112, 117).

3. CHARAKTER Farbe Hellgelbes, bei Zimmertemperatur flüssiges, nicht trocknendes Öl (Roth/Kormann 2000, S. 112, S. 117).

Geruch Geruchlos (Roth/Kormann 2000, S. 117).

Flavour Milder Geschmack (Roth/Kormann 2000, S. 117).

4. INHALTSSTOFFE Fettsäurezusammensetzung Fettsäuren

Myristinsäure

Gehalt in % nach Rossell/Pritchard 1991, S. 293

Gehalt in % nach Firestone 1999, S. 22

Gehalt in % nach Gallina Toschi et al. 1993

in Spuren

—

—

Palmitinsäure

11

4–17

9.0–14.2

Palmitoleinsäure

0.5

0.3–0.5

0.3–0.4

Margarinsäure

—

0.1

0.1–0.2

26

Acajuöl

Fettsäuren

Gehalt in % nach Rossell/Pritchard 1991, S. 293

Gehalt in % nach Firestone 1999, S. 22

Gehalt in % nach Gallina Toschi et al. 1993

Stearinsäure

8

2–11

6.3–11.6

Ölsäure

61

57–80

57.3–65.1

Linolsäure

19

16–22

15.6–18.6

-Linolensäure

0.3

0.1–0.3

in Spuren

Arachinsäure

0.3

0.3–0.8

0.3–0.8

Eicosensäure

in Spuren

—

—

A

Triglyceridzusammensetzung Triglyceride

Anteil in % nach Firestone 1999, S. 138

Anteil in % nach Gallina Toschi et al. 1993

PSO

3–6

3.1–5.9

SOS

2–3

2.0–3.2

PPO

2–5

2.2–4.6

POO SOO

15–19 11–12

15.2–18.6 10.6–12.1

PPL

1–2

1.0–2.2 (PLP+POPo)

OOO

19–29

19.0–29.4

POL

8–11

8.3–10.6

SOL

4–5

3.5–4.9

OOL PLL

12–17 2–3

11.8–16.7 1.7–2.6

OLL

3–5

3.6–5.1

LLL

0.5

0.4–0.5

Sterolzusammensetzung Sterole

Gehalt in % nach Gallina Toschi et al. 1993

Cholesterol

0.3–1.3

Campesterol

6.0–6.8

Stigmasterol

0.1–0.3

-Sitosterol

76.2–82.7

Fucosterol

0.6–0.9

 + 5-Avenasterol

6.4–10.6

Andere

2.1–4.9

Tocopherolgehalt Tocopherole

Gehalt in mg/100 g nach Gallina Toschi et al. 1993

-Tocopherol

2.8–8.2

‚-Tocopherol

45.3–83.5

ƒ-Tocopherol

2.0–5.9

Acajuöl

27

A

Physikalische Kennzahlen des Acajuöls Dichte: d15 4 Brechungsindex: n40 D Verseifungszahl: Iodzahl: Unverseifbares:

0.911–0.918 1.4623–1.4633 187–200 77–89 60–89 (nach Mensier) 0.4–1.5 %

(Roth/Kormann 2000, S. 117)

Besonderheiten des Öls Kaschunüsse enthalten zwei verschiedene Arten von Ölen. In der Fruchtschale zwischen Pericarp und der Nuss befindet sich das so genannte Kaschuschalenöl oder Cashew nut shell liquid (CNSL), ein giftiger, blasenziehender, dickflüssiger, braunschwarzer Saft, der eine Phenolverbindung namens Cardol, sowie Anacardsäure enthält (Roth/Kormann 2000, S. 39). Hot oil bath-Methode CNSL ist ein Nebenprodukt der Acajuölherstellung und wird normalerweise mittels „hot oil bath“-Methode extrahiert. Hier werden die gerösteten Nüsse für ungefähr 90 Sekunden in ein heißes Ölbad mit einer Temperatur von 192˚ C getaucht, dabei fließen ca. 25 % des CNSL in das Bad, das auf der Außenschale verbleibende CNSL wird mittels Sägemehl entfernt (Behrens 1996, S. 5ff). Extraktion mit überkritischem Gas Eine weitere Methode zur Entfernung des Kaschuschalenöls ist die Extraktion mit überkritischen CO2 (Smith et al. 2003). Natürliches CNSL enthält 74.1–90 % Anacardsäure, 10–20.1 % Cardol, 1.2–9.2 % Cardanol und 1.7–2.6 % 2-Methylcardol. Es wird als Holzschutzmittel gegen Insekten verwendet (rohes CNSL), als Germizid, Fungizid, Insektizid, als Entwickler in der Photographie, in Farben und Lacken, in Harzen, als wasserfester Bestandteil von chemisch resistentem Zement, in Bremsbelägen, in Filterpapier oder auch als Rohstoffquelle für Cardanol8 (Behrens 1996, S. 6ff). In Japan wird CNSL als Öl oder Extrakt in topischen Zubereitungen gegen Akne verwendet (Shimomura/Koizumi 1991), in Ägypten wird CNSL ebenfalls gegen Akne vulgaris aber auch gegen Haarschuppen und Psoriasis in pharmazeutischen Produkten angewandt (Abd Elreheim 2002).

8 Cardanol ist eine phenolische Verbindung, die bei der kommerziellen Herstellung von CNSL durch Decarboxylierung aus Anacardsäure entsteht und nach der Extraktion durch „hot oil bath“-Methode mit 60–65 % vorliegt.

28

Acajuöl

5. VERWENDUNG

A

In der Küche Der durchschnittliche Gehalt an ungesättigten Fettsäuren in Prozent der Gesamtfettsäuren beträgt bei Acajuöl 78.9 %, wobei davon 99.6 % aus Ölsäure und Linolsäure bestehen. Beide spielen eine große Rolle in der Ernährung. Ölsäure ist eine der am schnellsten metabolisierten Fettsäuren, Linolsäure ist ein Vorläufer von Prostaglandinen und somit eine essentielle Fettsäure. Die höhere oxidative Stabilität macht das Öl von Anacardium besser geeignet zum Kochen und Backen als zum Beispiel Erdnussöl (Gallina Toschi et al. 1993). Aus den Cashewnüssen lässt sich auch ein alkoholarmer Wein, die „Cajuna“, zubereiten.

In der Kosmetik In Japan werden das Samenöl sowie Extrakte, die Cardol enthalten, in Kosmetika zum Aufhellen der Haut oder als Zahnputzmittel verwendet (Koizumi/Shimomura 1991).

In der Industrie CNSL findet in der Industrie Verwendung als Zusatz zu Bremsbelägen, wasserdichten Komponenten, Konservierungsmitteln und in der Herstellung von Farben und Kunststoffen (Axtell/Fairman 1992, S. 40).

6. MÖGLICHE UNERWÜNSCHTE WIRKUNGEN Präcanceröse Krankheitsfälle Eine Studie an Arbeitern einer Fabrik in Kerala (Indien), die Acajuöl herstellt, ergab ein erhöhtes Risiko für orale präcanceröse Erkrankungen, wie einer Fibrose der oralen Submukosa. Arbeiter, die mit dem Öl in Kontakt kommen, erkranken mit einer Wahrscheinlichkeit von 7.85 % an einer Fibrose oder oralem Krebs, im Vergleich dazu erkranken Fabriksarbeitern, die nicht mit Kaschuöl nicht in Kontakt kommen, zu 1.12 % (Rajendran et al. 1988). CNSL Kaschuschalenöl (Cashew nut shell liquid, CNSL) ist im Mesokarp der Kaschusschale enthalten, es macht ca. 15–30 % des Gewichts der Nuss aus. Es handelt sich dabei um eine viskose, ölige oder balsamige Substanz mit einem spezifischen Gewicht von 1.013 g/cm3 . Seine Farbe variiert von hellgelb bis dunkelbraun, es schmeckt bitter und hat ätzende Eigenschaften (Behrens 1996, S. 6ff).

Acajuöl

29

A

ACKERSENFÖL (Oleum Sinapis arvensis) – Abb. 2

1. STAMMPFLANZE Sinapis arvensis L. (Brassicaceae), Ackersenf, Falscher Hederich, Wilder Senf

Vorkommen Ursprünglich stammt der Ackersenf aus den gemäßigten Zonen Europas, wo er von den Griechen und Römern als eine der ersten Pflanzen kultiviert wurde. Sehr bald verbreitete er sich auch nach Asien und Nordafrika. Die Araber brachten den Ackersenf im Mittelalter auch nach Spanien. Nach Deutschland und England kam er erst im 17. Jahrhundert. Im 19. Jahrhundert baute man ihn auch innerhalb der Steppengebiete des damaligen Russlands, sowie in Kirgisien an. Mit dem 2. Weltkrieg gelangte der Ackersenf auch nach Amerika, wo heute auch die Hauptanbaugebiete liegen. Heute wird der Ackersenf vor allem in Kanada, Kalifornien, Montana, Ontario, aber auch in Asien, Dänemark, Ungarn, Frankreich und Nordafrika angebaut (Hornok 1992, S. 232).

Beschreibung Der Ackersenf ist eine einjährige Pflanze, grasgrün, an einigen Stellen violett überlaufen und hat eine dünne, spindelförmige Pfahlwurzel. Der Stängel ist 30 bis 60 cm hoch, grasgrün, beblättert und meist verzweigt, kantig-gefurcht und am Grund mit steifen Haaren besetzt, nach oben häufig verkahlend. Die Laubblätter sind stärker oder schwächer borstig behaart, die unteren gestielt, die oberen sitzend oder nur kurz gestielt, unregelmäßig buchtig gezähnt bis fiederteilig, mit großem Endabschnitt. Die Blütenstiele am Stängel und an den Ästen sind endständig und doldentraubig. Die vier Kelchblätter sind kahl, selten borstig behaart, 5 bis 6 mm lang, 2,5 bis 3 mm breit und waagrecht abstehend. Die vier Kronblätter sind fast doppelt so lang wie der Kelch und schwefelgelb gefärbt. Die Frucht, eine Schote, befindet auf einem kurzen, mehr oder weniger abstehenden Stiel, ist 2,5 bis 4 cm lang, 2,5 bis 3 mm dick, kantig, selten fast stielrund, kahl oder mit steifen, rückwärts gerichteten Haaren besetzt. Die Samen haben eine dunkelrote oder schwärzlich braune Samenschale mit einem fast glatten, runden Aussehen und mit einem Durchmesser von 1 bis 1,3 mm. Die Blütezeit erstreckt sich von Mai bis Juli (Hänsel et al. 1994, Band 6, S. 713f).

30

Ackersenföl

2. ANBAU UND GEWINNUNG

A

Anbau Der Ackersenf bevorzugt eher trockene Standorte und ist auch gegen Frost nicht so empfindlich. Deswegen wird er auch schon zu Beginn des Frühlings gesät. Die Pflanze bevorzugt sonnige, sandige, lehmige Böden und wächst sowohl auf sauren, neutralen als auch auf alkalischen Böden. Allerdings sind die Erträge auf nährstoffreichen Böden viel höher. Zu große Hitze am Anfang der Wachstumsperiode schädigt die Pflanzen, aber auch eine zu lange Trockenperiode stört die Entwicklung und führt zu weniger Ertrag. Der Ackersenf sollte auch nicht zweimal hintereinander am selben Feld gepflanzt und es sollte vermieden werden, den Ackersenf auf ein vorher mit schwarzem Senf bestellten Feld zu säen, da diese die gleichen Schädlinge und Krankheiten aufweisen(Hornok 1992, S. 233).

Ölgewinnung Das Ackersenföl wird aus den reifen Samen durch Kaltpressung mit niedrigem Druck und niedriger Temperatur (40–60˚ C) gewonnen.

3. CHARAKTER Farbe Farblos bis hellgelb.

Geruch Milder Geruch, der nicht stark zum Tränen reizt (Von Schoenebeck 1936).

Flavour Scharfer, gewebsreizender Geschmack (Von Schoenebeck 1936), nussartig.

4. INHALTSSTOFFE Fettsäurezusammensetzung Fettsäuren

Gehalt in % nach Hänsel et al. 1994, Band 6, S. 715

Ölsäure

8–39

Linolsäure

12–25

Linolensäure

8–18

Erucasäure

6–39

Eicosensäure

12–19

Ackersenföl

31

A

Der Gehalt an Linol-, Linolen- und Ölsäure, sowie das Verhältnis der Anteile zueinander ähnelt mehr den Gegebenheiten bei Brassica nigra als bei Sinapis alba. Charakteristisch für das Öl gegenüber Sinapis alba ist ein hoher Gehalt von Eicosensäure, sowie ein Quotient Ölsäure zu Linolsäure < 1 (Hänsel et al 1994, Band 6, S. 715).

Sterolzusammensetzung Sterole

Gehalt in % nach Hänsel et al. 1994, Band 6, S. 714

Cholesterol

in Spuren

Brassicasterol frei/verestert

7.8/5.9

Campesterol ungebunden/verestert

25.8/32.5

-Sitosterol frei/verestert

66.4/56.1

 + 5-Avenasterol verestert

4.4

 + 7-Stigmasterol verestert

1.1

Weitere Inhaltsstoffe (Hänsel et al. 1994, Band 6, S. 715) Glucotropäolin 0.06 % Sinigrin 0.004 % Gluconapin 0.002 % Sinalbin 3.9 % Flavonoide Vitamin C Sinapin 0.6 %

Physikalische Kennzahlen des Ackersenföls Brechungsindex: n40 D Dichte: d30 30 Verseifungszahl: Iodzahl: Unverseifbares:

1,4646–1,4662 0,907–0,910 187–200 77–89 0,4 %

(Roth/Kormann 2000, S. 157)

5. VERWENDUNG In der Pharmazie und Medizin Als Senfpflaster bei akuten Herzschmerzen und Angina Pectoris Vor allem durch das im Ackersenföl enthaltene Sinalbin kommt es zu einer starken Hauterwärmung und Durchblutungsförderung, wodurch die Atmung erleichtert und die Schmerzen gemildert werden.

32

Ackersenföl

Bei Arthritis, Rheumatismus, Neuralgien, Gicht und Entzündungen Durch die leichte hautirritierende Wirkung des Ackersenföls kommt es zu einer Hauterwärmung und Durchblutungsförderung, wodurch die Schmerzen gelindert und die Beweglichkeit verbessert wird. Zur Steigerung des Appetits und zur Verdauungsförderung In sehr kleinen Dosen stimuliert das Ackersenföl die Magensäure- und Pankreassaftsekretion und fördert so die Verdauung. Bei Obstipation und bei Vergiftungen mit Schlafmitteln Das Ackersenföl stimuliert die Magen- und Darmtätigkeit und unterstützt auch andere Emetika beim Auslösen von Erbrechen. Gegen Bakterien, wie z.B. den Milzbrandbazillus Das Allylsenföl hat eine nachgewiesene bakterizide und keimtötende Wirkung bereits in einer Verdünnung von 1 : 330 000 und es erweist sich auch als überaus giftig gegenüber anderen Bakterien. Deshalb wurde es auch schon immer zur Konservierung von Nahrungsmitteln und Grünfutter verwendet (Von Schoenebeck 1936).

In der Kosmetik Als Massageöl Wegen der stark hauterwärmenden und durchblutungsfördernden Wirkung darf das Ackersenföl nur verdünnt im Verhältnis 1:3 mit anderen Pflanzenölen verwendet werden. Es ist daher als Einreibung auch als Sportleröl geeignet, um eventuellen Muskelverspannungen vorzubeugen.

In der Küche Es wird vor allem in der indischen Küche als Gewürz zum Würzen von Speisen verwendet.

6. MÖGLICHE UNERWÜNSCHTE WIRKUNGEN Hautirritationen Eine lang andauernde Applikation des Ackersenföls auf der Haut kann zu Hautrötungen und Bläschenbildung führen. Deshalb sollte man das Öl auch nie direkt in konzentrierter Form auf die Haut auftragen. Das Ackersenföl sollte auch nicht auf empfindlichen Hautstellen, bei kleinen Kindern oder Babys angewendet werden. Entzündliche Reaktionen In einer Studie an Ohren von Mäusen konnten folgende Nebenwirkungen nachgewiesen werden: bereits 30 Minuten nach der topischen Applikation einer 5–20 %igen Lösung von Ackersenföl, konnte eine akute entzündliche Reaktion, Plasmaaustritt ins

Ackersenföl

33

A

A

Gewebe und Ödembildung nachgewiesen werden. Die auslösenden Faktoren dieser Reaktionen waren das Histamin und das 5-Hydroxytryptamin (Inove et al. 1997). Gastrointestinale Störungen Hohe Dosen Ackersenföl, die innerlich eingenommen werden, können zu Erbrechen und Durchfällen, aber auch zu Magen- und Darmproblemen führen.

AFFENBROTBAUMÖL (Oleum Baobab)

Synonyme: Baobab oil, Kuka oil (E) – Abb. 4

1. STAMMPFLANZE Adansonia digitata L. (Bombacaceae), Affenbrotbaum

Vorkommen Der Affenbrotbaum gehört zur natürlichen Vegetation im nördlichen Nigeria und wächst dort wild. Die Ursprungsländer des Affenbrotbaums sind Afrika und SaudiArabien. Von dort wurde der Baum von Seefahrern nach Sansibar, Madagaskar und Mauritius gebracht. Durch den Handel mit Indien gelangte der Affenbrotbaum auch nach Indien, Malaysien und Indonesien. Heute findet man den Affenbrotbaum auch auf den Karibischen Inseln und an der Küste von Guyana. Er bleibt jedoch die charakteristische Baumart der trockenen Baumsavanne in Afrika, besonders im Gebiet der Sahara Nigerias werden die Blätter, das Fruchtfleisch und die Samen genutzt. In der Trockenzeit wird das zu Mus zerkleinerte Fruchtfleisch als Bestandteil von Porridge, die fein gemahlenen Blätter zum Eindicken von Suppen verwendet und die Früchte zu Mehl gemahlen (Lockett et al. 2000).

Beschreibung Der Affenbrotbaum ist ein tropischer Baum. Er ist in der Lage, große Wassermengen zu speichern und zählt deshalb zu den Sukkulenten. Der Affenbrotbaum zeichnet sich durch einen relativ kurzen, aber extrem dicken Stamm aus. Der Grund dafür sind die enormen Wassermengen, bis zu 3700 Liter, die darin gespeichert werden. Die Form des Stammes kann sehr unterschiedlich sein. Sie kann zylindrisch, flaschenförmig oder auch nach oben spitz zulaufend sein. Der Stamm des ausgewachsenen Baums hat einen Durchmesser von 8 bis 10 m. Die Rinde des Affenbrotbaums ist glatt, silbergrau, rot oder purpurn und enthält eine gelbe oder grüne photosynthetisierende Schichte, welche aus dicken, harten längsgerichteten Fasern besteht. Junge Affenbrotbäume haben zunächst eine Pfahlwurzel. Mit zunehmendem Alter des Baums entwickelt sich ein Lateralwurzelsystem, das bis in 1,8 Meter Tiefe reicht. In horizontaler Richtung erstreckt 34

Affenbrotbaumöl

sich das Wurzelsystem weiter als die Baumhöhe. Dieser Baum wächst sehr schnell, erreicht eine Höhe von bis zu 20 m und kann nach Auffassung einiger Botaniker zwischen 1000 bis 3000 Jahre alt werden. Die Blätter sind handförmig, dunkelgrün und werden in der Trockenperiode abgeworfen. Der Blütenansatz erfolgt vier Wochen nach der Blattentwicklung. Die sehr großen Blüten sind von wachsig-weißer Farbe und bestehen aus fünf Kronblättern, jede Blüte beinhaltet 720–1600 Staubblätter. Nach der Bestäubung der Blüten entwickeln sich an den langen Stielen innerhalb von acht Monaten Kapseln. Die an den Stielen herunterhängenden Früchte erreichen eine Länge von 25–40 cm. Sie verfärben sich während des Reifungsprozesses von grün über gelb in ein Graubraun. Die reife Frucht enthält ein mehlig weißes Fruchtfleisch mit vielen Samen (Shukla et al. 2001).

2. ANBAU UND GEWINNUNG Anbau Der Affenbrotbaum ist weit verbreitet in den heißen, trockeneren Regionen des tropischen Afrikas. Im Sudan wächst er meist auf sandigem Boden und an saisonalen Wasserläufen, genannt Khors, in Kurzgrassavannen. Der Anbau ist auf Regionen mit nicht mehr als einem Frosttag pro Jahr begrenzt. Er hat ein ausgedehntes Wurzelsystem, welches dem Baum erlaubt, eine große Menge an Wasser zu speichern. Dies, wie auch die Resistenz gegenüber Feuer, ermöglicht das Überleben in trockenem Klima. Er ist unempfindlich gegenüber pH-Wert-Schwankungen im Boden und toleriert auch flachen, lateritischen Boden. Ebenfalls zu finden ist er auf bergigen Hügeln, auf kalkhaltigem Boden und an Stellen, an denen sich Wasser ansammelt oder abläuft. Im Sudan blüht der Baum zwischen Mai und Juli und trägt von August bis Oktober Früchte. Die Vermehrung erfolgt meist über den Samen, kann aber auch vegetativ mittels Wurzelstecklingen, Pfropfung oder Knospung erfolgen (Gebauer et al. 2002).

Ölgewinnung Zur Gewinnung des Öls werden die getrockneten Früchte in einem Mörser zerkleinert, um die Samen vom Fruchtfleisch zu trennen. Anschließend werden die Samen gewaschen, in der Sonne getrocknet und maschinell gemahlen. Das Öl wird dann mittels Lösungsmittel extrahiert (Eteshola/Oraedu 1996). Die Samen können auch mittels Kaltpressung zu Affenbrotbaumöl verarbeitet werden.

3. CHARAKTER Farbe Klares, viskoses goldgelbes Öl (Shukla et al. 2001). Hellgelbes Öl (Odetokun 1996).

Affenbrotbaumöl

35

A

A

Geruch Nussartig. Leichter Geruch nach Nüssen.

Flavour Nussartiger Geschmack.

4. INHALTSSTOFFE Die Samen von Adansonia digitata enthalten 15,12 % Proteine, 11,56 % Fett, 17,84 % Kohlenhydrate und 49,72 % Ballaststoffe (Lockett et al. 2000).

Fettsäurezusammensetzung Fettsäuren

Laurinsäure Myristinsäure Pentadecansäure

Gehalt in % nach Firestone 1999, S. 12

Gehalt in % nach Ezeagu et al. 1998

Gehalt in % nach AndrianaivoRafehivola/Gaydou 1994

0–0.3

—

—

0.3–1.5

0.19

4.6

–

–

2.4

Palmitinsäure

25–46

15.50

37.3

Palmitoleinsäure

0.3–1.7

0.20 (n–7)

0.3 (n–7)

—

—

0.3

Margarinsäure Stearinsäure

0–4

3.12

4.2

Ölsäure

21–59

24.69 (n–9)

19.7 (n–9); 1.7 (n–7)

Linolsäure

12–29

19.11 (n–6)

13.5 (n–6)

0–8

0.39 (n–6)

0.1 (n–3)

Arachinsäure

0.5–1.0

0.74

0.7

Eicosansäure

0–3.6

0.19

0.1 (n–9)

Behensäure

—

0.36

0.1

Lignocerinsäure

—

0.31

—

Malvalinsäure

1–7

—

6.3

Sterculinsäure

1–8

—

6.5

Dihydrosterculinsäure

2–5

—

1.8

-Linolensäure

Sterolzusammensetzung Sterole

Gehalt in % nach Firestone 1999, S. 12

Gehalt in % nach Gaydou et al. 1979

Cholesterol

2

1.9

Campesterol

6

6.3

Stigmasterol

1–2

2.0

-Sitosterol

75

81

36

Affenbrotbaumöl

Sterole

Gehalt in % nach Firestone 1999, S. 12

Gehalt in % nach Gaydou et al. 1979

5-Avenasterol

0.5

3.4

7-Stigmasterol

0.6

4.8

7-Avenasterol

12

0.6

A

Physikalische Kennzahlen des Affenbrotbaumöls Dichte: d15 15 Verseifungszahl: Iodzahl: Erstarrungspunkt: Peroxidzahl: Säurezahl:

0.914 190–192 76–78 3 bis +34˚ C 5.14 ˙ 0.12 7.79 ˙ 0.33

(Roth/Kormann 2000, S. 157 – Odetokun 1996)

Haltbarkeit Das Affenbrotbaumöl ist ca. 2 Jahre haltbar.

5. VERWENDUNG In der Volksmedizin In der Volksmedizin wird das Baobaböl wegen seiner antipyretischen Wirksamkeit als Fieber senkendes Mittel bei fieberhaften Erkrankungen und auch bei Malaria angewendet. Bei Erkrankungen des Mund- und Rachenraumes wird das Öl zudem bei Zahnfleischentzündungen und zur Schmerzlinderung bei Zahnschmerzen verwendet. Vor allem in Nordafrika wird das Baobaböl auch als Antidot bei Vergiftungen mit Strophanthus-Arten von den Eingeborenen angewendet. Da diese Tiere durch ein Pfeilgift aus Strophanthus Arten töten, neutralisieren sie das Gift bevor sie das Fleisch verzehren, indem sie mit dem Baobaböl die Schusswunde reinigen.

In der Kosmetik Baobaböl wir vor allem in der Haut- und Haarpflege eingesetzt. Es zieht sehr schnell in die Haut ein, erhöht die Elastizität und wird deshalb in verschiedenen Cremen und Lotionen verwendet. Durch den hohen Gehalt an Vitamin A, D, und E wird das Baobaböl als Massageöl und als Badezusatz vor allem bei trockener Haut angewendet. Da das Baobaböl die Regeneration von Hautzellen unterstützt und antikomedogene Eigenschaften besitzt, wird es bei Mitessern, Psoriasis und Ekzemen angewendet. Trockenem und sprödem Haar verleiht das Öl mehr Feuchtigkeit und Elastizität.

Affenbrotbaumöl

37

A

In der Küche Affenbrotbaumöl hat mit 12–29 % einen ziemlich hohen Anteil an Linolsäure. Linolsäure ist eine –6-doppelt-ungesättigte essentielle Fettsäure, die für Wachstum und Regeneration von Zellgewebe benötigt wird. Das Öl bietet sich auch wegen des hohen Ölsäuregehalts als gute Quelle für ungesättigte Fettsäuren in der menschlichen Ernährung an, aufgrund der hohen Gehalte an cyclopropenoiden Fettsäuren sollte allerdings nur raffiniertes Baobaböl verwendet werden (Eteshola/Oraedu 1996).

6. MÖGLICHE UNERWÜNSCHTE WIRKUNGEN Baobaböl enthält 2–17 % cyclopropenoide Fettsäuren (CPFAs), wie Malvalin- und Sterculinsäure. Diese zeigen nach Genuss des Öls toxikologische Effekte in verschiedenen Tieren, wie z. B. retardiertes Wachstum in Säugetieren. Eine Studie an Ratten, die CPFA enthaltendes Baobaböl gefüttert bekamen, zeigt, dass das Wachstum dieser Ratten deutlich verzögert ist, und ihr Gewicht nach 30 Tagen 50 % niedriger war im Vergleich zu Ratten, die mit einer Mischung aus Palm- und Sonnenblumenöl gefüttert wurden. Das Verfüttern von erhitztem Affenbrotbaumöl verbesserte das Wachstum der Tiere, reichte aber nicht an das jener Ratten, die mit dem Mischöl gefüttert wurden, heran. Durch die Fütterung mit Baobaböl wurde der Cytochrom P450 Gehalt in der Leber erniedrigt, und eine 35 %ige Hemmung der NADPH-Cytochrom-c-Reduktase sowie eine 55 %ige Hemmung der NADH Cytochrom-c-Reduktase im Vergleich zu den Ratten, die das Mischöl erhielten, verursacht (Andrianaivo-Rafehivola et al. 1994). Eine weitere Studie an Ratten zeigte, dass bei einer Diät mit frischem Affenbrotbaumöl mehr als die Hälfte (bis zu 8 %) der in der Diät enthaltenen cyclopropenoiden Fettsäuren in den perirenalen adiposen Gewebelipiden wiedergefunden werden konnten. In Ratten hingegen, denen erhitztes Affenbrotbaumöl gefüttert wurde, waren nur Spuren dieser Fettsäuren zu finden. Des weiteren zeigt sich eine Abnahme an einfach ungesättigten Fettsäuren und eine Zunahme an gesättigten Fettsäuren in perirenalem adipösen Gewebelipiden, Lebertriglyceriden, Cholesterinsäureestern in der Leber und Phospolipiden der Nebennieren bei den mit frischem Öl gefütterten Ratten. Dagegen hatte eine Diät mit erhitztem Öl einen ähnlichem Effekt wie bei der Kontrollgruppe (Kontrollöl: Palmöl 93,5%, Sonnenblumenöl 6,5 %). Die Hemmung der Biosynthese von –-6 mehrfachungesättigten Fettsäuren durch cyclopropenoide Fettsäuren führte zu einer Verringerung des Arachidonsäuregehalts in Gewebsphospolipiden. Dies kann die Qualität der Membranen in Leber, Niere und Nebenniere sowie jene der Eicosanoidsynthese beeinflussen. Dies ist eine mögliche Erklärung für die an Ratten beobachteten Hautveränderungen. Zudem kann durch die Hemmung der Biosynthese der Docosapentaensäure eine Dysfunktion der Nebenniere und damit eine gestörte Biosynthese von Corticoidhormonen hervorgerufen werden (Cao et al. 1996).

38

Affenbrotbaumöl

AJOWANAÖL

A

(Oleum Ajowan)

1. STAMMPFLANZE Trachyspermum ammiSprague, Apiaceae (Umbelliferae), Ajowan, Ostindischer Kümmel, Kretischer Kümmel

Vorkommen Ajowan gelangte im frühen Mittelalter nach Europa, wo er auf den mittelalterlichen Märkten in den großen Städten als wohlriechendes und exotisches Gewürz aus dem vorderen Orient gehandelt wurde. Man versuchte den Ajowan auch in Europa anzubauen, doch war dies wegen des ungünstigen Klimas mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Ende des 17. Jahrhunderts hat man den Anbau in Europa aufgegeben und importierte das Gewürz aus Vorderasien. Heimisch ist der Ajowan von Ägypten bis Ostindien und Äthiopien, er wird aber auch vor allem in Indien von Pandschab bis Bengalen und südlich von Dekhan kultiviert. Ajowan wird auch in Iran, Afghanistan, Pakistan und auf den Seychellen kultiviert. Der Hauptausfuhrhafen befindet sich in Mumbai.

Beschreibung Der Ajowan ist eine einjährige Pflanze, die ca. 90 cm hoch wird und der wilden Petersilie sehr ähnlich sieht. Die Pflanze wächst aufrecht, ist kahl und mäßig verzweigt. Die entfernt stehenden Blätter sind filigran, in feinste Fiederchen unterteilt. Etwa 5 bis 15 weiße Blüten bilden eine Dolde. Die Früchte sind rauhaarig und eiförmig, graubraun und duften sehr aromatisch.

2. ANBAU UND GEWINNUNG Anbau Der Ajowan wächst fast auf allen Böden, besonders gut aber auf Lehm und tonigen Lehm. Er wird sowohl in Trockenkultur, als auch unter Bewässerung angebaut. In Südasien wird er von September bis Oktober gesät. Geerntet wird der Ajowan nach etwa 2 Monaten, wenn die Dolden braun werden. Sie werden gepflückt, auf Matten nachgetrocknet und mit der Hand oder mit den Füßen gerebelt, d.h. von den Dolden separiert.

Ölgewinnung Das Ajowanaöl wird aus den Samen von Ajowan nach Entfernung der flüchtigen Bestandteile durch Pressung gewonnen (Narayana et al. 1967).

Ajowanaöl

39

A

3. CHARAKTER Farbe Von den rohen Samen: farblos (Nagalakshmi et al. 2000). Von den gerösteten Samen: hellgelb (Nagalakshmi et al. 2000) bis braun.

Geruch Thymianartig, kampferartig, nach Kräutern.

Flüchtige Verbindungen Zusammensetzung lt. GC-MS-Analyse von Ajowanaöl (Nagalakshmi et al. 2000): -Pinen 1.48 %

Menth-2-en-1-ol 0.13 %

-Pinen 5.45 %

Linalool 0.07 %

-Myrcen 1.40 %

Terpinen-4-ol 0.12 %

-Terpinen 0.09 %

-Terpineol 0.12 %

-Cymen 19.47 %

Cuminaldehyd in Spuren

Limonen 0.48 %

Thymol 39.36 %

‚-Terpinen 30.97 %

Cuminol in Spuren

-Cymenen 0.06 %

Carvacrol in Spuren

Terpinolen in Spuren

Flavour Würzig, süß und krautartig. Scharfer, brennender Geschmack.

4. INHALTSSTOFFE Getrocknete Ajowanfrüchte enthalten bis zu 5 % ätherisches Öl, dessen Hauptkomponente Thymol ist.

Physikalische Kennzahlen des Ajowanaöls Brechungsindex: n25 D Dichte: d25 25 Verseifungszahl: Iodzahl: Säurezahl: Unverseifbares: Erstarrungspunkt:

1.4951–1.4930 0.9205–0.9137 182 100 0.36–0.39 2.3 % 4˚ C

(Nagalakshmi et al. 2000 – Roth/Kormann 2000, S. 157) 40

Ajowanaöl

Haltbarkeit

A

Das Ajowanaöl ist ca. 1 Jahr haltbar.

5. VERWENDUNG In Pharmazie und Medizin Zur Behandlung gegen Pilze, Bakterien und Würmer Durch seinen hohen Gehalt an Thymol hat das Ajowanaöl eine starke antibakterielle und fungizide Wirkung. Das Ajowanaöl wird auch zur Behandlung gegen Ascariden und Hakenwürmern eingesetzt (Neetu/Meenakhshi 2003). Bei Verdauungsstörungen Das Ajowanaöl hat eine starke verdauungsfördernde und krampflösende Wirkung und wird deshalb bei Koliken, Verdauungsstörungen, Durchfall und Blähungen verwendet (Nagalakshmi et al. 2000). Bei Erkältungserkrankungen Durch die starke antiseptische Wirkung wird das Ajowanaöl auch bei Erkältungen, Husten, Grippe und Halsschmerzen angewendet (Umanskii/Krutik 1945). Bei Arthritis und Rheuma Das Ajowanaöl wird als Einreibung angewendet, wodurch die Beweglichkeit verbessert und die Schmerzen gelindert werden. Bei Hautkrankheiten Durch den Gehalt an Furocumarinen und Psoralenen wird das Ajowanaöl schon seit Jahrhunderten bei Vitiligo eingesetzt, wo es zu einem Pigmentverlust der Haut kommt. Diese Krankheit äußert sich durch scharf begrenzte weiße Flecken von ungleichmäßiger Größe, besonders an Gesicht, Hals und Händen. Weitere Studien weisen darauf hin, dass das Ajowanaöl auch zur Behandlung von Psoriasis geeignet ist (Ivie 1978 – Roche Lexikon Medizin 1993, 3. Auflage, S. 1745).

In der Volksmedizin Vor allem von der iranischen und ägyptischen Bevölkerung wird das Ajowanaöl zur Behandlung von Zahnschmerzen, Ohrenschmerzen, Rheumatismus und Nierensteinen verwendet. Zusätzlich soll es bei weiblicher Infertilität, Menstruationsproblemen und Problemen nach einer Geburt helfen. Dem Ajowanaöl wird auch eine aphrodisierende Wirkung nachgesagt. Diese Anwendungen sind bisher klinisch noch nicht nachgewiesen worden.

Ajowanaöl

41

A

In der Industrie Durch seinen hohen Gehalt an Thymol wird das Ajowanaöl zur technischen Gewinnung von Thymol verwendet (Nagalakshmi et al. 2000).

In der Kosmetik Auch hier steht die starke desinfizierende Wirkung des Ajowanaöls im Vordergrund, wodurch es zur Herstellung von Mundwässern und Zahnpasten sehr häufig verwendet wird. Wegen des charakteristischen Geruches wird das Ajowanaöl auch in der Parfumindustrie zur Herstellung von Parfums verwendet.

6. MÖGLICHE UNERWÜNSCHTE WIRKUNGEN Bei Kindern und Babys kann das Ajowanaöl allergische und insbesondere photosensible Reaktionen auslösen. Außerdem sollte das Öl auch während der Schwangerschaft wegen seiner uteruskontrahierenden Wirkung nicht verwendet werden. Da das Ajowanaöl eine starke verdauungsanregende Wirkung besitzt, ist es bei Personen mit übermäßiger Magensäureproduktion nicht geeignet. Photosensibilisierende Effekte konnten in einer Studie mit Schafen, die mit Ajowansamen bis zu 8 g/kg Körpergewicht gefüttert wurden, nachgewiesen werden. Nachdem die Schafe dem Sonnenlicht ausgesetzt wurden, kam es zur Hornhauttrübung, Bindehautentzündung, Photophobie und zur Ödembildung an Schnauze und Ohren (Witzel et al. 1978). In einer in vitro Studie an menschlichem Sperma konnte eine spermizide Wirkung des Ajowanaöls nachgewiesen werden (Buch et al. 1988).

ALGENÖL Synonym: Single cell oil (E) – Abb. 5

1. STAMMPFLANZEN Eine große Anzahl an Spezies kann zur Gewinnung von Öl herangezogen werden, z.B. Chlorella-Arten, Spirulina-Arten, Nitzschia-Arten, Ochromonas und viele mehr.

Vorkommen Der Lebensraum der meisten Algen ist das Wasser. Um sie systematisch zu gliedern, werden die Farbstoffzusammensetzung der Plastiden, die gebildeten Reservestoffe, morphologische, cytologische und entwicklungsgeschichtliche Merkmale sowie die

42

Algenöl

chemische Zusammensetzung der Zellwand herangezogen. Algen liegen in einer Vielzahl von Formen vor, von einfachen Einzellern über fädigen, sowohl verzweigten als auch unverzweigten, bis zu hoch organisierten von mehreren Metern Höhe. Fast überall auf der Erde, entweder frei schwimmend oder festsitzend, gedeihen Algen. Braunalgen, Rotalgen, Dinophyceae und Chrysophyceae sind vorwiegend im Meerwasser zu finden, Grünalgen und Xanthophyceae bevorzugen Süßwasser oder das Festland. Als Beispiel sei hier Spirulina sp. erwähnt: es handelt sich um Cyanobakterien, die in salzigem Wasser in tropischen und subtropischen Gebieten gedeihen. Diese Algen sind fadenförmig mit einer Länge von 250 μm und erscheinen unter dem Mikroskop aufgrund blauer und grüner Pigmente (Chlorophyll und Phycocyanin) als blau-grüne Fäden. Ihre Kapazität zur schnellen Vermehrung und ihre Tendenz, Kolonien zu bilden, machen Spirulina zu einem großen und leicht zu erntenden Pflanzenrohstoff. Es gibt 35 wild wachsende Spirulinaarten, die in salzigen Seen weltweit wachsen: im Tschadsee (Tschad, Afrika), Texcocosee (Mexiko, Amerika) und im Turkanasee (Kenia, Afrika) (Simopoulos 1995, S. 32f).

Beschreibung Algen (Phycophyta) werden nach der bisherigen Systematik zum Pflanzenreich gezählt, und wurden in 12–14 Klassen eingeteilt. Die neuere Systematik sieht sie als Organisationstyp des Pflanzenreiches und teilt sie in 9 Abteilungen ein. Es handelt sich um kernhaltige, photoautotrophe, ein- oder vielzellige, verschieden gefärbte Thallophyten. Traditionell als Blaualgen bezeichnete Cyanobakterien betreiben Photosynthese sind aber prokaryotisch organisiert. In den Plastiden ist in fast allen Algen neben einer weiteren Chlorophyllkomponente Chlorophyll a enthalten. Die Fortpflanzung kann sowohl vegetativ als auch sexuell erfolgen, vegetativ kann zwischen Zweiteilung (Schizotomie), Bildung mehrerer Tochterzellen (Schizogonie) und dem Zerfall mehrzelliger Arten in weniger zellige Teile unterschieden werden. Auch Generationswechsel mit abwechselnder vegetativer und sexueller Vermehrung kann vorkommen. Sporenbildende Organe sind immer, ebenso wie Gametangien (Spermatogonien), einzellig. Weibliche Gametangien werden als Oogonien bezeichnet, die meisten dieser Fortpflanzungszellen sind begeißelt.

2. ANBAU UND GEWINNUNG Anbau Algen werden sowohl für wissenschaftliche, als auch für wirtschaftliche Zwecke angebaut. Vor allem in Asien werden Algen in der Ernährung eingesetzt, wie z.B. Rotalgen (Nori) und Braunalgen. Aus beiden werden Gelier- und Schleimstoffe gewonnen. Des Weiteren wird aus Rotalgen Agar-Agar und aus Braunalgen Alginsäure und Algenmehl erzeugt. Spirulina wird in einigen Staaten mit einer Gesamtproduktion von einigen hundert Tonnen für den Reformkostmarkt produziert. Für die industrielle Herstellung werden Sonnenlicht, CO2 , Mineralsalze und Wasser benötigt. Die idealen Bedingungen sind überall Algenöl

43

A

A

auf dem 35. Breitengrad nördlich und südlich des Äquators gegeben, da die Sonneneinstrahlung hoch, Temperaturunterschiede gering, Niederschläge moderat und CO2 vorhanden sind (Simopoulos 1995, S. 33f).

Ölgewinnung Aus der Vielzahl an Algenarten resultieren verschiedene Arten von Ölen und Zubereitungsformen. Es kann z.B. aus einem Extrakt aus Blaualgen, der in fettem Öl z.B. Sojaöl aufbereitet wird, bestehen, oder aus einem Braunalgenmazerat in Sojaöl.

3. CHARAKTER Farbe Hellgrünes, bei Raumtemperatur flüssiges Öl. Extrakt aus Braunalge, Basis Sojaöl: gelbgrünes Öl.

Geruch Seifig, frisch, Meeresduft.

4. INHALTSSTOFFE Algenfett enthält größere Mengen von Fettsäuren mit ungerader Zahl von Kohlenstoffatomen, dominierend sind Palmitin- und Ölsäure, aber auch beachtliche Mengen von Linol- und Linolensäure. Der Fettgehalt ist je nach Spezies unterschiedlich zwischen 10 und 85 % (Löw 2003, S. 78). Folgende Tabelle zeigt den Fettgehalt verschiedener Algenarten:

Spezies (Alge)

Gehalt in % nach Karleskind 1996, S. 259

Chlorella ellipsoida

85

Chlorella pyrenoidosa

85

Chlorella sorohiniana

39

Chlorella vulgaris

28

Ochromionas danica

53

Thalassiosira fluviatilis

50

Euglena gracilis

23

Monodus

32

Navicula pelliculosa

32

Nitzschia closterium

23

Nitzschia palea

40

44

Algenöl

Spezies (Alge)

Gehalt in % nach Karleskind 1996, S. 259

Oocystis polymorpha

18

Scenedesmus quadricuada

38

Tribonema aequale

23

Urinema gigas

21

A

Fettsäurezusammensetzung in Algenextrakten (Zusammensetzung in %) Fettsäuren

DHASCO9 Öl nach Arterburn et al. 2000

Kaprinsäure

0.6

—

—

—

Laurinsäure

4.5

5.0

5.1

4.4

Myristinsäure

15.4

17.8

18.4

15.6

C 14 : 1 n-5

0.2

—

—

—

Palmitinsäure

11.6

15.0

15.6

12.8

Palmitoleinsäure

2.3

1.4

1.5

1.4

Stearinsäure

0.3

–

—

0.9

Ölsäure

11.3

8.4

8.7

21.6

Linolsäure

0.8

—

—

0.8

‚-Linolensäure

—

—

—

—

-Linolensäure

0.2

—

—

—

Arachinsäure

0.1

—

—

—

Eicosansäure

0.1

—

—

—

Behensäure

0.1

—

—

—

C22:6 n-3

51.7

52.4

50.8

42.4

Algenöl 1 nach Frankel et al. 2002

Algenöl 2 nach Frankel et al. 2002

Algenöl 3 nach Frankel et al. 2002

Fettsäurezusammensetzung in 3 verschiedenen Ölen der Firma Martek Bioscience Corp., Columbia, MD (Frankel et al. 2002)

Tocopherolgehalt (Gehaltsangabe in ppm) Tocopherole

Algenöl 1 nach Frankel et al. 2002

Algenöl 2 nach Frankel et al. 2002

Algenöl 3 nach Frankel et al. 2002

-Tocopherol

836

420

1729

 + ‚-Tocopherol

—

—

208

Tocopherolgehalt in 3 Algenölen der Fa. Martek Bioscience Corp., Columbia, MD (Frankel et al. 2002)

Algenöle enthalten hauptsächlich -Tocopherol mit einem Gehalt von 420–1729 ppm und zwischen 577–2823 ppm Carotinoide (Frankel et al. 2002). 9 DHASCO® :

docosahexaenoic acid single cell oil; ein aus Algen gewonnenes Triglycerid, dass 40–50 % DHA (Docosahexaensäure) enthält.

Algenöl

45

A

Besonderheit des Öls Algen können zur Gewinnung von EPA (Eicosapentaensäure) herangezogen werden. Hierfür werden nur 3 Arbeitsschritte benötigt. Die Ausbeute beträgt 70 %. Hierbei wird die Algenmasse zuerst gleichzeitig extrahiert und verestert. Der zweite Schritt ist eine Reinigung des Rohextrakts mittels Chromatographie und schlussendlich werden in einem chromatographischen Schritt die Pigmente entfernt. Die so gewonnene EPA ist qualitativ hochwertiger als vergleichbares Fischöl (Belarbi et al. 2000).

5. VERWENDUNG In der Pharmazie und Medizin Im Tierversuch als Tumortherapie Eine Studie an Nacktmäusen zeigt, dass eine Diät mit 8 % Maisöl in Kombination mit 16 % Goldenem Algenöl (entspricht einer fettreichen Diät mit einer –-3-Fettsäure: Docosahexaensäure) das Wachstum von menschlichen Dickdarmadenokarzinomen signifikant hemmt, im Vergleich zu Diäten mit a) 8 % Maisöl, b) 24 % Maisöl und c) 8 % Maisöl in Kombination mit 16 % Menhadenöl. Das Füttern einer Diät mit Goldenem Algenöl resultiert in einer reduzierten Aktivität von verschiedenen mit der Angiogenese assoziierten Genen wie z.B. VEGF (vascular endothelial growth factor) und einer Vorstufe des Insulinrezeptors IRP (insulin receptor precursor). In Folge dessen kommt es zu einer Reduzierung der Angiogenese und der Tumorgenese. Zudem wird die Expression von CRAF-1 (CD40 receptor associated factor) im Tumor gesenkt. Dieses Protein kann mit einer dem TNF- (tumor necrosis factor-alpha) ähnlichen Region interagieren. Weitere Studien sind allerdings nötig, um diese Daten zu verifizieren (Kato et al. 2002). In Säuglingsrezepturen Laut einer Empfehlung sowohl der ESPGAN (European Society for Pediatric Gastroenterology and Nutrition) als auch der FAO/WHO (Food and Agriculture Organisation of the United Nations/World Health Organization) soll Rezepturen für Säuglinge ein Zusatz von DHA (Docosahexaensäure) und AA (Arachidonsäure), in derselben Konzentration wie sie in der Muttermilch vorkommen, erfolgen. DHA aus pflanzlichen Quellen kann aus Algenöl, AA aus Öl von Pilzen gewonnen werden. Eine Kombination der beiden, die den Gehalt in Muttermilch simulieren soll, wurde sowohl in utero während der Schwangerschaft als auch an den Nachkommen von Ratten untersucht. Dabei wurden Diäten von 18 g DHA+AA/kg, 60 g DHA+AA/kg und 120 g DHA+AA/kg gefüttert. Diese Studie zielt darauf ab, zu untersuchen, ob DHA und AA aus Algen und Pilzen als Zusatz zu Säuglingsnahrung geeignet ist. Die Resultate an Ratten zeigten, dass diese Ölsäuren in den verabreichten Dosen keine nachteiligen Effekte haben (Burns et al. 1999). Eine Studie an Frühgeborenen mit einem Geburtsgewicht von 846-1560 g, die mit Frühgeborenennahrung, dann mit Zusatz von DHA (Docosahexaensäure) aus Algenöl und Frühgeborenennahrung mit Zusatz von DHA aus Algen und AA (Arachidonsäure) aus Pilzen über 57 Wochen gefüttert wurden, zeigte, dass bei Ergänzung der Nahrung mit 0.33 % DHA aus Algenöl und 0.60 % AA aus Pilzölen keine negativen Auswirkungen auf 46

Algenöl

das Wachstum nachweisbar waren. Es wurde eine erhöhte Gewichtszunahme im Vergleich zur Kontrollgruppe festgestellt, die Gewichtszunahme war sogar vergleichbar mit dem von mit Muttermilch gestillten Säuglingen. Da LCPUFA (long chain polyunsaturated fatty acids) für die Entwicklung des Gehirns in der frühkindlichen Phase und das Wachstum von Frühgeborenen in den ersten Wochen entscheidend sind, empfiehlt es sich, Frühgeborenennahrung mit DHA und AA in gleicher Höhe wie in Muttermilch zu ergänzen (Diersen-Schade et al. 1998).

In der pharmazeutischen Industrie PUFAs (mehrfach ungesättigte Fettsäuren), speziell aus der –-3 Familie, spielen eine wichtige Rolle in biologischen Membranen, als Vorstufen einer Reihe von Lipidregulatoren für den Zellmetabolismus und als Vorstufen für Eicosanoide wie Prostaglandine, Prostacycline, Thromboxane und Leukotriene. Malfunktionen in Eicosanoiden aus PUFAs können in Herz- und Gefäßkrankheiten, Erkrankungen des Respirationstrakts, des Gastrointestinaltrakts, der Nieren, der Haut und des Immunsystems sowie zu Störungen im Gehirn, Unterentwicklung der Augen und Krebserkrankungen führen. Der steigende Bedarf in der Nahrungs- und pharmazeutischen Industrie kann durch Produktion von PUFAs aus Mikroalgen gedeckt werden wie zum Beispiel aus Mortierella alpina ATCC 32222 (52.7 % PUFA) oder Monodus subterraneus, einer der wenigen Süßwasseralgen, die einen hohen Gehalt an EPA (Eicosapentaensäure) mit bis zu 34 % produzieren (Chen/Jiang 2001, S. 1ff).

In der Kosmetik Algenextrakte werden in der Hautpflege eingesetzt, da sie viele Proteine und Aminosäuren enthalten, sowie Allantoin, Mineralsalze, Vitamin B1 und B12 . Bei der Anwendung wird die Durchblutung der Haut gefördert und die Hornschicht geschmeidig gemacht. Die Algenwirkstoffe regulieren den Innendruck der Hautzellen, das Öl ist feuchtigkeitsbewahrend und hautstraffend. Es wird in 1–3 %igen Cremen, Körpermilch, in Babypflegeprodukten und anderen eingesetzt.

In der Lebensmittelindustrie Das Öl der Mikroalge Schizochytrium sp., das reich an DHA (Docosahexaensäure) ist, wird als Zusatz zu Milchprodukten, Frühstücksflocken, Brotaufstrichen, zur Nahrungsergänzung, in medizinischen Diäten zur Gewichtsreduktion und anderen eingesetzt.

Als Dieselkraftstoff Nach Extraktion und Veresterung der Lipide von Mikroalgen gewinnt man Fettsäuremethylester, die als Dieselersatzkraftstoff eingesetzt werden können. Der verwendete Katalysator, die Konzentration desselben, die Reaktionszeit, die Temperatur und die Qualität der Lipide sind ausschlaggebend für die Veresterung. Von den in einer Studie untersuchten Lösungsmitteln war 1-Butanol mit 90 % das Effektivste, die größte Ausbeute an Fettsäuremethylestern wurde mit 0.6 N Salzsäure in Methanol bei 70˚ C und 0.1 h erreicht (Nagle/Lemke 1990). Algenöl

47

A

A

ANDIROBAÖL

Synonyme: Bastard Mahogany oil, Andiroba oil, Carapa oil (E)

1. STAMMPFLANZE Carapa guianensis Aubl., (Meliaceae), Andirobabaum

Vorkommen Der Andirobabaum ist weit verbreitet von der Atlantikküste Zentralamerikas, in Costa Rica, in Kolumbien, in Brasilien, in Ecuador, in Kuba bis Trinidad und Tobago (Noldt 2000, S. 9).

Beschreibung Es handelt sich um einen ca. 40 m hohen Baum mit länglichen, grünen Blättern und kleinen, gelben, roten oder grünlichen Blüten, die unangenehm riechen. Die Früchte wachsen in Trauben und ähneln Kastanien. Sie enthalten einen fettreichen Kern (ca. 63 %), der hart und hellrosa ist. Ein Baum kann bis zu 200 kg Nüsse tragen.

2. ANBAU UND GEWINNUNG Anbau Der Andirobabaum wächst hauptsächlich in Amazonien, Pará und Guyanas (Brasilien), und dort vor allem an den Ufern von Flüssen. Um die natürlichen Ressourcen und damit den kärglichen Unterhalt der Urbevölkerung zu erhalten, werden Andirobabäume inzwischen versuchsweise zur Aufforstung von Brandrodungsflächen angepflanzt.

Ölgewinnung Ein einziger Andirobabaum liefert die Samen für die Gewinnung von ca. 7 Litern Öl. Die Samen werden vom Boden gesammelt und das Öl durch Kaltpressen gewonnen. Das Öl wird entweder von der eingeborenen Bevölkerung manuell hergestellt oder industriell von der brasilianischen Seifenindustrie produziert.

3. CHARAKTER Farbe Milchig-weißes bis gelbliches, bei Raumtemperatur dickflüssiges Öl.

48

Andirobaöl

Geruch

A

Süß-zimtig, balsamisch, Keksnote, angenehm nussartig.

Flavour Bitter schmeckend.

4. INHALTSSTOFFE Fettsäurezusammensetzung Fettsäuren

Palmitinsäure Palmitoleinsäure Stearinsäure Ölsäure Linolsäure -Linolensäure Arachinsäure

Gehalt in %, nach greencottage.com/ 28.07.04 28 1 8.1 50.5 9 0.3 1.2

Gehalt in %, nach Abreu et al. 2004 27 1 (n-7) 7 49 (n-9) 16 — —

Gehalt in %, nach augustus-oils.ltd.uk/ 2005 20.90 1.00 12.10 51.20 13.00 0.50 1.30

Weitere Inhaltsstoffe Die bitteren Komponenten des Öls sind Terpene, so genannte Meliacine, wovon Gedunin ein Vertreter ist, wie auch Limonoide wie z.B. Andirobin oder Epoxyazadiradion.

Physikalische Kennzahlen des Andirobaöls Brechungsindex: n20 D Unverseifbares: Säurezahl:

1.463–1.4710 ca. 5 % < 100

5. VERWENDUNG In der Pharmazie und Medizin Das Gedunin, ein Meliacin, besitzt antiparasitäre Eigenschaften und wirkt gegenüber Malaria gleichstark wie Chinin. Die entzündungshemmende und gegen Insekten schützende Wirkung des Öls wird den Limonoiden, insbesondere dem Andirobin, zugeschrieben. Ein weiteres Limonoid, das Epoxyazadiradion, besitzt in vitro Antitumorwirkung. Dazu wurden Neuroblastom- und Osteosarcom-Krebszellen getestet. Bei topischer Applikation verhindert das Andirobaöl chemisch durch Blockade von Enzymen die Bildung von Cellulite, befreit aber nicht von schon bestehender Cellulite. Andirobaöl

49

A

Als Insektenschutzmittel In einer Vergleichsstudie wurde die topische Effektivität von Andirobaöl als Insektenschutzmittel insbesondere gegen gesunde Weibchen von Aedes sp., einer Mückenart, die das Dengue-Fieber überträt, untersucht. Als Vergleich wurde dabei DEET (N,N-Diethyl-3-methylbenzamid), das zur Zeit wirksamste Antimückenmittel 50 %ig eingesetzt. Dieses kann bei Anwendung zu topischen oder systemischen Nebeneffekten führen. Im Experiment wurde der Unterarm von 4 Probanden jeweils mit 100 % Andirobaöl und 50 % DEET bedeckt. Es wurde die Zeit bis zum ersten und dritten. Mückenstich zuerst ohne Schutz und dann mit den Produkten gemessen. Die durchschnittlichen Zeiten ohne Produkt waren beim ersten Stich 17.5s und beim dritten Stich 40.0 s. Mit 100 %igem Andirobaöl erfolgten die Stiche nach 56.0 s und 142.5 s, im Vergleich dazu wurden mit DEET 50 %ig auch nach 3600 s keine Stiche beobachtet. Das Öl zeigt somit einen schwachen Schutz als Antimückenmittel, weist jedoch keine Nebenwirkungen auf (Miot et al. 2004).

In der Kosmetik Andirobaöl wird in der Körperpflege verwendet, als Bodylotion oder Creme, auch bei irritierter Haut, da es entzündungshemmend wirkt. Es wird für Haut-, Massageöle und Emulsionen bei empfindlicher Haut oder Mischhaut mit Tendenz zu Unreinheiten verwendet. Als schmerzlinderndes Massageöl ist es bei Prellungen oder Schwellungen durch die Anregung der Durchblutung nützlich. Des Weiteren kann es in Körperpflegemitteln gegen Cellulite und in Pre- und After-Insektenschutzmittelnverwendet werden.

In der Volksmedizin Volksmedizinisch wird das Öl auf der Marajinsel (Ostamazonien) gegen Arthritis, bei Rachenentzündung, gegen Insektensstiche, Schnittwunden, Entzündungen, Quetschungen, Prellungen, Hautkrankheiten, Muskelzerrungen, bei Diarrhoe und bei Gebärmutterkrebs eingesetzt (Hammer/Johns 1993).

6. MÖGLICHE UNERWÜNSCHTE WIRKUNGEN Das Öl kann bei empfindlichen Personen zu Hautirritationen führen.

50

Andirobaöl

APRIKOSENKERNÖL

A

(Oleum Pruni armeniacae) Synonym: Marillenkernöl (Ö) – Abb. 6

1. STAMMPFLANZE Prunus armeniaca L. (Rosaceae), Marillenbaum

Vorkommen Der Ursprung der Aprikose bzw. der Marille, wie die österreichische Bezeichnung lautet, wird in der Mandschurei angenommen. Von dort hat die Pflanze sich gegen Westen hin ausgebreitet. Zuerst wurde sie in Usbekistan eingeführt. Schließlich verbreiteten die Griechen und die Römer die Aprikosenkultur im nördlichen, die Araber im südlichen Mittelmeerraum. Ein nördlicher Verbreitungsweg führte die Frucht zudem aus Zentralasien beiderseits des Schwarzen Meeres in die Türkei und weiter nach Osteuropa. Ab dem 18. Jahrhundert wurde die Aprikose auch in den USA, vor allem in Washington und Kalifornien, in Kanada, Südafrika, Australien und Neuseeland eingeführt (Wurm 2002, S. 11).

Beschreibung Der Aprikosenbaum ist 3 bis 4 m hoch, mit kahlen, rundlichen, glänzenden, grünen bis roten Zweigen. Die Blattstiele sind ca. 2 bis 3 cm lang, meist mit mehreren großen Drüsen versehen. Die Blattspreite ist bis 10 cm lang und bis 7 cm breit, rundlich – eiförmig, plötzlich zugespitzt, am Grund etwas herzförmig, gekerbt – gesägt, meist beiderseits kahl und oberseits etwas glänzend. Die Blütenstiele sind sehr kurz und flaumig. Die Blüten sind einzeln oder zu zweit, vor den Laubblättern erscheinend. Der Kelch ist rotbraun, mit ca. 7 bis 8 mm langem, am Grund meist samthaarigem Becher und stumpfen, kahlen oder flaumigen, sich herabkrümmendenZipfeln. Die Kronblätter sind rundlich bis verkehrt eiförmig, ca. 1 bis 1.5 cm lang, anfangs oft schwach rosa, dann weiß. Die Frucht ist fast stets rundlich, selten auch länglich, 4 bis 8 cm lang, mit einseitiger Längsfurche, am Grund genabelt, samtig behaart, hellgelb bis orangerot, auf der Sonnenseite oft karminrot gefleckt oder punktiert. Der Steinkern ist glatt, oval, bauchig, bis 3 cm lang. Auf der einen Seite ist er dreikantig, auf der anderen abgerundet. Er lässt sich leicht vom gelb-orangen Fruchtfleisch ablösen. Der Samen ist bitter oder süßlich schmeckend (Hager 1978, Band 6a, S. 941f).

2. ANBAU UND GEWINNUNG Anbau Kultiviert wird der Aprikosenbaum, der in Österreich allgemein Marillenbaum genannt wird, heute vor allem in Europa (Österreich, Ungarn, Italien etc.), im Nahen Osten, den Vereinigten Staaten und Australien. Die Weltproduktion der Früchte beträgt etwas Aprikosenkernöl

51

A

mehr als 2.3 Millionen Tonnen, davon kommt ein Drittel aus Europa (inklusive Ukraine und Russland) und ein Drittel aus dem Nahen Osten. Mit 20 % der Weltproduktion ist die Türkei der bei weitem größte Marillenproduzent. Ein Großteil der Ernte wird quasi in Monopolstellung als Trockenmarillen vermarktet. Diese Art der Verarbeitung ist im gesamten Nahen Osten von Bedeutung. In Europa stechen Spanien, Frankreich und Italien durch ihre hohen Produktionsmengen hervor. Im Vordergrund steht der Frischmarkt, der Anteil der industriellen Verarbeitung liegt bei nur ca. 25 % der Gesamternte (Wurm 2002, S. 11).

Ölgewinnung Aprikosenkernöl wird aus den Kernen der reifen Aprikosen durch Kaltpressung gewonnen. In der Regel wird das Öl, sofern es nicht zum Aromatisieren verwendet wird, anschließend raffiniert.

3. CHARAKTER Farbe Hell bis mittelgelb.

Geruch Unraffiniert: nach Marzipan, Bittermandel, Benzaldehyd, Blausäure. Raffiniert: leicht nussig, olivig, schwach fruchtig – säuerlich, zarter Marzipanduft, charakteristisch nach Aprikose.

Flüchtige Verbindungen Ergebnisse aus Analysen flüchtiger Aromaverbindungen von Aprikosenkernöl sind in der Literatur nur marginal vorhanden. Es wurden aber einige flüchtige Bestandteile mittels Headspace/GC-FTIR – Analyse von Compton und Stout beschrieben (Compton/ Stout 1992): H2 O

Ethylcaproat

Linalylacetat

Ethylacetat

-Limonen

-Phellandren

Essigsäure

Geranial (Citral A)

Diethyloxalat

Propylacetat

Ethylcaprylat

2-Ethyl-4-methylacetat

1,2 Propandiol

Valeriansäure

Hexadecansäurepentylester

Buttersäureethylester

Anethol

2-Carboxy-4-octyl-butyrolacton

3-Methylbuttersäureethylester

Triacetin

Benzaldehyd

1-Pentanol

Ethylcaprat

52

Aprikosenkernöl

Flavour Der leichte Marzipanduft und Marzipangeschmack weist auf die enge Verwandtschaft des Aprikosenkernöls mit dem Mandelöl hin. Leichter, milder Marzipangeschmack (Kerschbaum 2001, S. 20), charakteristisch nach Aprikosen.

4. INHALTSSTOFFE Fettsäurezusammensetzung Fettsäuren

Gehalt in % nach Nature-AnalyseZertifikat/28.08.03

Gehalt in % nach Kerschbaum 2001, S. 19

Palmitinsäure

5.9

5.4

Palmitoleinsäure

0.6

0.7

Stearinsäure

1.6

0.8

Ölsäure

66.1

66.4

Linolsäure

25.3

21.6

Vaccensäure

—

3.2

Eicosensäure

—

0.1

Sterolzusammensetzung (Firestone 1999, S. 9) Sterole

Anteil ( %) am Gesamtsterolgehalt

Cholesterol

0.6

Campesterol

6

Stigmasterol

1–2

-Sitosterol

88–89

5-Avenasterol

3–4

Tocopherolgehalt Tocopherole Gesamttocopherolgehalt

Gehalt (mg/kg) nach Firestone 1999, S. 9

Gehalt (mg/100g) nach Kerschbaum 2001, S. 36

200–840

—

-Tocopherol

10–22

—

‚-Tocopherol

170–794

34.2

ƒ-Tocopherol

20–24

—

Aprikosenkernöl

53

A

A

Weitere Inhaltsstoffe (Hager 1978, Band 6a, S. 942 – Kerschbaum 2001, S. 43) Vitamin A

Panthensäure

Vitamin B

Flavonoide

Vitamin B15

Squalen 0.02 %

Vitamin E

-Sitosterin

Carotine

Campestrin

Niacin

Emulsin

Folsäure

Das Aprikosenkernöl ist in seiner Zusammensetzung dem Mandelöl sehr ähnlich. Ein wesentlicher Unterschied besteht jedoch beim Inhaltsstoff Tocopherol. Mandelöl enthält sowohl - als auch ‚-Tocopherol. Hingegen enthält Aprikosenkernöl ausschließlich ‚-Tocopherol. Dies ist für die Unterscheidung zwischen Marzipan und Persipan wichtig (Kerschbaum 2001, S. 36).

Physikalische Kennzahlen des Aprikosenkernöls Brechungsindex: n25 D Dichte: Verseifungszahl: Iodzahl: Unverseifbares: Erstarrungspunkt:

1.469–1.473 0.1914–0.920 188–197 96–109 0.4–1.3 % 4 bis 21˚ C

(Roth/Kormann 2000, S. 160)

Haltbarkeit Das Aprikosenkernöl ist ca. 1 Jahr haltbar.

5. VERWENDUNG In der Pharmazie und Medizin Zur Behandlung von Hautkrankheiten Aprikosenkernöl wird generell in Rezepturen zur Behandlung von Hautkrankheiten verwendet, die eine Dehydratation der Haut zur Folge haben. Als Antimigränemittel Aprikosenkernöl enthält Pangamsäure, die die Sauerstoffversorgung der Zellen anregen soll. So werden die Folgen von Sauerstoffmangel, wie Müdigkeit oder Antriebslosigkeit gemildert. Wie effektiv die alleinige Wirkung des Öls bei Migräne tatsächlich ist, müsste noch wissenschaftlich geprüft werden. 54

Aprikosenkernöl

Bei pektanginösen Beschwerden und Leberzirrhose Oleum pruni armenicae wird, ebenfalls aufgrund des Gehaltes an Pangamsäure, bei Angina pectoris und bei verschiedenen Leberschädigungen verwendet (Hunnius 1998, S. 1461).

In der Kosmetik Aprikosenkernöl ist reich an Öl- und Linolsäure und wird als Grundlage für Hautpflegemittel (Salben, Cremes) verwendet. Es ist mild, wenig fettend, hat eine gute Spreitung und zieht schnell in die Haut ein. Daher ist es für reife und empfindliche Haut besonders geeignet (Hager 1978, S. 942 – Löw 2003, S. 117). Außerdem werden dem Aprikosenkernöl folgende Wirkungen nachgesagt (Löw 2003, S. 117): • • • • • • • •

Festigung des Gewebes Aktivierung des Hautstoffwechsels Unterstützung der Zellerneuerung Speicherung der Feuchtigkeit in der Haut Beruhigung irritierter Haut Pflege bei schuppiger und rissiger Haut. Antibakterielle Wirkung Auffrischung eines blassen Teints

Daher wird Aprikosenöl eingesetzt in: • • • • • • • •

Anticellulitepräparaten Cremes zur Behandlung rissiger Hornhaut an den Füßen Antischuppenshampoos Präparaten zur Bekämpfung frühzeitiger Alterserscheinung (Augenfaltenöl) After-sun-Lotionen Präparaten zur Behandlung empfindlicher und entzündeter Haut. Babypflegepräparaten Massageölen

Als mildes Laxans Im Iran wird manchmal alternierend zu dem teuren Mandelöl Aprikosenkernöl als Laxans eingesetzt (Filsoof et al. 1976).

In der Süßwarenindustrie Aprikosenkernöl wird ähnlich wie Mandelöl aufgrund des Marzipangeschmacks im Konditorei- und Dessertbereich verwendet, allerdings nur sehr selten. Es wird zur billigeren Herstellung von Torten und Ähnlichem getestet. Da es untoxisch ist (das Öl enthält kein Amygdalin) und weder den Geschmack noch die Farbe oder Konsistenz der Produkte verändert, stellt es eine gute Alternative für die Zukunft dar (El-Aal et al. 1986).

Aprikosenkernöl

55

A

A

In der Küche Als Speiseöl wird Aprikosenkernöl nur sehr selten verwendet, da es schnell ranzig wird. Aufgrund dieser kurzen Haltbarkeit sind im Handel auch nur kleine Mengen verfügbar).

ARGANÖL

Synonyme: Marokkanisches Olivenöl, Ardjanöl (D); Argan oil (E); Huile d’argan (F) – Abb. 7

1. STAMMPFLANZE Argania spinosa (L.) Skeels (Sapotaceae), Arganbaum, Ardjanbaum, Eisenholzbaum

Vorkommen Der Arganbaum ist ein langsam wachsender, stacheliger Strauch oder Baum, der in Süd-West-Marokko zwischen Essaouira und Agadir heimisch ist und dort wild auf einer Fläche von ca. 740.000 ha wächst (Charrouf/Guillaume 1999). 1999 wurde Marokkos Arganiengebiet von der UNESCO in ihre Liste der zu schützenden Biosphären aufgenommen.

Beschreibung Der Arganbaum wird 7–10 Meter hoch, kann einen Umfang von bis zu 15 Metern und ein Alter von 125–150 Jahren erreichen. Sein Stamm ist oft knorrig und verkrümmt. Ab einem Alter von 5 Jahren beginnt der Baum Früchte zu tragen. Die Früchte sind rund bis oval, haben ein grünes, fleischiges Aussehen ähnlich einer Olive, sind aber größer und enthalten eine Nuss mit einer sehr harten Schale. Reif haben sie eine leuchtend gelbe Farbe. Jede Frucht enthält 1 bis 3 ovale, glatte, braune Samen, die ca. 2 cm lang sind. Sie enthalten bis zu 50 % eines hellbraunen Öls. Innerhalb der Samentesta befindet sich ein weißer, ölreicher Kern (Axtell/Fairmann 1992, S. 11 – Charrouf/Guillaume 1999).

2. ANBAU UND GEWINNUNG Anbau Seit Jahrzehnten wird der Arganbaum in Südwestmarokko wirtschaftlich genutzt, da er bei trockenen Verhältnissen überleben kann. Er schützt den Boden gegen Erosion durch Wind oder starken Regenfall und verhindert so auch die Ausbreitung der Wüste. In den letzten Jahren jedoch ging der Bestand kontinuierlich zurück, was auf eine stärkere Nutzung der Bäume zur Gewinnung von Holz oder als Futtermittel zurückzuführen

56

Arganöl

ist (Charrouf/Guillaume 1999), da keine Plantagen bestehen, sondern nur ein Bestand an wildwachsenden Bäumen vorliegt (Axtell/Fairmann 1992, S. 11). Neben dem Hauptvorkommen des Baums in Marokko wird er außerdem auch noch in zwei verschiedenen Regionen der Negevwüste in Israel angebaut (Yaghmur et al. 2001).

Ölgewinnung Zur Ölgewinnung verwendet man nur die heruntergefallenen Früchte, die von Juni bis September aufgelesen werden. Die Ernte würde sich ansonsten schwierig gestalten, da man den Baum nicht schütteln kann – das Holz ist zu spröde – und Dornen eine Handlese verhindern. Je nach verwendeter Extraktionsmethode enthalten die Kerne 30–55 % fettes Öl. Handgepresstes Arganöl Bei der traditionellen Gewinnungsmethode wird das Öl manuell extrahiert. Hierbei wird das reife Fruchtfleisch und die Schale entfernt, die Nüsse mit Steinen zerbrochen, die Kerne in Lehmtöpfen luftgetrocknet und bei geringer Hitze leicht geröstet. Die gerösteten Kerne werden abgekühlt und zu einem braunen Teig zerrieben. Dieser wird von Hand einige Minuten mit Wasser gemischt. Um das Öl zu extrahieren wird der Teig geknetet bis er fest wird und die erhaltene braune Emulsion wird dekantiert. Nach einigen Minuten entsteht so ein klares Öl mit Haselnussflavour. Der übrig bleibende, dunkelbraune bis schwarze Presskuchen enthält immer noch 10 % Öl und wird als Viehfutter verwendet. Diese Methode ist sehr langsam, in bis zu 10 h wird nur ein Liter Öl gewonnen. Auch werden mit dieser Methode nicht mehr als 30 % des Öls extrahiert, welches durch das Hinzufügen des Wassers nicht sehr haltbar ist (Charrouf/Guillaume 1999). Gewinnung mit mechanischen Pressen Mit dieser Methode können die Kerne direkt gepresst werden und das Mischen mit Wasser entfällt. Die Gewinnung der Kerne bleibt jedoch gleich. Auf diese Weise werden bis zu 45 % des Öls extrahiert, und in nur einer halben Stunde wird 1 l Öl produziert. Auf diese Weise extrahiertes Öl enthält weniger Säure als traditionell gewonnenes Öl (Charrouf/Guillaume 1999). Extraktion mit Lösungsmitteln Für industrielle Zwecke oder für den Laborbedarf kann das Öl mit jedem flüchtigen, lipophilen Lösungsmittel extrahiert werden. Nach dem Verflüchtigen des Lösungsmittels erhält man so 50–55 % des Öls. Dieses Öl besitzt jedoch ungünstige organoleptische Eigenschaften und wird nur zur Gewinnung von Öl für kosmetische Zwecke genutzt (Charrouf/Guillaume 1999). Ebenfalls in der Kosmetik wird sogenanntes „enriched argan oil“ verwendet. Dieses wird durch Kurzdestillation des durch Lösungsmittelextraktion gewonnen Öls mit vermindertem Druck und bei einer Temperatur von 270˚ C erzeugt. Dieses Öl enthält dreimal soviel nichtverseifbare Anteile wie das durch Pressen erzeugte Öl (Charrouf/ Giullaume 1999). Arganöl

57

A

A

3. CHARAKTER Farbe Gelbes bis hell orangefarbenes, bei Raumtemperatur flüssiges Öl. (Seidemann 1998).

Geruch Scharf, süß, säuerlich, unangenehm, ähnlich dem Olivenöl.

Flavour Nach Haselnuss (Charrouf/Giullaume 1999). Geröstetes Arganöl: nussartiger Geschmack

4. INHALTSSTOFFE 99 % des Öls bestehen aus Glyceriden, davon sind 95 % Triglyceride. Den größten Teil des Öls machen ungesättigte Fettsäuren, hauptsächlich Ölsäure und Linolsäure, aus (Charrouf/Giullaume 1999).

Fettsäurezusammensetzung (Probe 1: Arganöl aus einer Apotheke in Marrakesch; Probe 2: Arganöl von einem Markt in Agadir) Fettsäuren

Gehalt in % nach Charrouf/ Guillaume 1999

Gehalt in % nach Seidemann 1998, Probe 1

Gehalt in % nach Seidemann 1998, Probe 2

Gehalt in % nach Firestone 1999, S. 10

Gehalt in % nach Khallouki et al. 2003

Myristinsäure

0–0.2

0.2

0.1

0.1–0.2

—

Pentadecansäure

0–0.1

—

—

—

—

13.5–13.9

12.5

11.8

14–16

15.6–16.5

Palmitoleinsäure

0–0.2

0.2

0.1

0.1

—

Margarinsäure

0–0.1

—

—

—

—

5.6

4.5

3.6

—

3.7–8.5

Ölsäure

45.2–46.9

42.7

22.9

43–50

41.2–45.0

Linolsäure

31.6–34.6

34.8

51.4

30–34

35.0–37.9

-Linolensäure

0–0.1

3.5

8.8

0.1–0.3

—

C 19:0

0–0.1

—

—

—

—

Arachinsäure

0–0.4

0.4

0.3

0.2–0.4

—

—

0.2

0.3

—

—

Eicosansäure

0-0.5

0.5

0.3

—

—

Behensäure

0–0.1

—

—

—

—

Palmitinsäure

Stearinsäure

Timnodonsäure

58

Arganöl

Triglyceridzusammensetzung Der größte Teil der Triglyceride besteht aus drei Ölsäureresten (OOO), zwei Linolsäureund einem Ölsäurerest (LLO), je einem Palmitinsäure-, Ölsäure- und Linolsäurerest (POL), oder einem Palmitinsäure- und zwei Ölsäureresten (POO). Die stereospezifische Analyse zeigt, dass gesättigte Fettsäuren wie Palmitinsäure und Stearinsäure das Glycerol an den Außenpositionen (Sn-1 und Sn-3) und die Linolsäure hauptsächlich am sekundären Alkohol (Sn-1) des Glycerols verestert sind. Ölsäure kann an allen Positionen gefunden werden. Folgende Tabelle zeigt die Fettsäureverteilung an den drei Positionen des Glycerols (Charrouf/Giullaume 1999): Fettsäuren

Sn-1 (in %)

Sn-2 (in %)

Sn-3 (in %)

Palmitinsäure

54.0

9.4

36.6

Stearinsäure

19.4

1.7

78.9

Ölsäure

33.3

39.7

27.0

Linolsäure

29.5

40.0

30.5

Sterolzusammensetzung Sterole

Gehalt in % nach Firestone 1999, S. 10

Gehalt in % nach Charrouf/Guillaume 1999

7-Stigmasterol

48

—

7-Avenasterol

4

—

Spinasterol

—

44

Schotttenol

—

48

Stigmasta-8,22-dien-3-ol

4

4

5-Stigmasta-7,22-dien-3-ol

44

4

Tocopherolgehalt (Gehaltsangabe in mg/kg und Zusammensetzung in %) Tocopherole

Arganöl nach Firestone 1999, S. 10

Arganöl nach Charrouf/Guillaume 1999

Gesamtgehalt

167–635

620

-Tocopherol

—

69

-Tocopherol

—

16

‚ Tocopherol

—

13

ƒ-Tocopherol

—

2

Arganöl

59

A

A

Weitere Inhaltsstoffe (Charrouf/Guillaume 1999 – Khallouki et al. 2003) Butyrospermol: 18.1 %

Vanillesäure: 6–123μg/kg

Tirucallol: 27.9 %

Syringsäure: 68μg/kg

-Amyrin: 27.3 %

Ferulasäure: 3147–3470μg/kg

Lupeol: 7.1 %

Tyrosol: 3–52μg/kg

24-Methylen-Cycloartanol: 4.5 %

Karotine: 37 %

Citrostadienol: 3.9

Quercetine

Cycloeucalenol: 3.0 %

Farbe Das ausgepresste Öl ist stets dunkel gefärbt und nimmt durch Oxidation an der Luft an Farbintensität zu. Öl aus feuchter Saat ist besonders dunkel. Das giftige Gossypol färbt das Öl dunkel bis schwarzrot und muss vor der Verwendung entfernt werden. Das raffinierte Öl ist hellgelb (Roth/Kormann 2000, S. 118). Schwach gelb – das rohe Öl hat eine dunkle, meist tiefrote Farbe (Hager 1978, Band 7b, S. 164) Blassgelb (Hunnius 1998, S. 616).

Geruch Raffiniert: schwach süßlich, Oblatengeruch, leicht dumpf, schwach ölig. Der Geruch ist charakteristisch, aber nicht unangenehm und nach Raffination nur schwach wahrnehmbar (Hager 1978, Band 7b, S. 164). Geruchlos (Hunnius1998, S. 616).

Flüchtige Verbindungen Aromaanalyse der flüchtigen Bestandteile des Baumwollsaatöls mittels Kapillar-GasChromatograpie (Snyder et al. 1985):

78

Baumwollsaatöl

Ethan

Octan

Propan

t-2-Hexenal

Propenal

Heptanal

Pentan

c-2-Heptenal

Hexan

t-2-Heptenal

2-Butenal

1-Octen-3-ol

Pentanal

Pentylfuran

Pentenal

Octanal

Pentanol

Octenal

Octen

Nonanal

Hexanal

t-2-Decenal

B

Flavour Geschmack milde (Hager 1978, Band 7b, S. 164). Leicht bis mittelkräftiges Aroma.

4. INHALTSSTOFFE Fettsäurezusammensetzung Fettsäuren

Gehalt in % nach Hager 1978, Band 7b, S. 164

Gehalt in % nach dgfett.de/11.09.03

23

21.4–26.4

34–55

46.7–58.2

Palmitinsäure Linolsäure Palmitoleinsäure Ölsäure

—

1.2

15–36

14.7–21.7

-Linolensäure

—

0.4

Stearinsäure

1.1

2.1–3.3

Arachinsäure

1.3

0.2–0.5

Behensäure

—

0.6

Erucasäure

—

0.3

Myristinsäure

1.4

0.6–1.0

Triglyceridzusammensetzung Triglyceride

Gehalt in % nach Karleskind 1996, S. 193

PLL

24.5

POL

17.1

LLL

13.5

OLL

13.1

PPL

9.0

Baumwollsaatöl

79

Triglyceride

B

Gehalt in % nach Karleskind 1996, S. 193

OOL

5.7

PPO

3.4

POO

2.5

SLL

2.1

PSL

1.7

SOL

1.5

OOO

0.8

Sterolzusammensetzung (Gehaltsangabe in mg/100 g und Zusammensetzung in %) Sterole Gesamtgehalt

Baumwollsaatöl nach Firestone 1999, S. 32f

Baumwollsaatöl nach Karleskind 1996, S. 195

269–643

375–580

Cholesterol

0.7–2.3

—

Brassicasterol

0.1–0.9

—

Campesterol

6.4–14.5

4–8

Stigmasterol

2.1–6.8