Detailansicht
Beeinflussung ARE-regulierter Phase-II-Enzyme durch Kaffee und ausgewählte Inhaltsstoffe
Nadine Volz
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Betreuer*in
Doris Marko
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29262.81027.678355-3
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Im Fokus dieser Arbeit lag auf der Untersuchung der Beeinflussung ARE-regulierter Phase-IIEnzyme
durch drei Kaffees bzw. deren Extrakte (KEs) die durch Röstung als Merkmal
unterschiedliche Gehalte der Inhaltsstoffe n-Chlorogensäure (CGA) und N-Methylpyridinium
besitzen.
Alle drei KEs vermittelten in den verschiedenen Testsystemen in vitro in humanen
Kolonkarzinomzellen (HT29) eine Beeinflussung ARE-regulierter Phase-II-Enzyme. Die
zwei NMP-reichen KEs, NMP-KE sowie Brazil Blend (BB)-KE, zeigten eine potente
Aktivierung der Nrf2 Kerntranslokation. Als Weiterleitung des Signales ließ sich eine
Zunahme ARE-regulierter Gentranskripte ausgewählter Phase II Enzyme nach 3 h und 24 h
Inkubation mit NMP-KE und BB-KE mittels Real Time PCR beobachten. Ebenso induzierte
der CGA-reiche CGA-KE potent die Gentranskription ausgewählter Phase-II-Enzyme nach
3 h und 24 h. Eine Steigerung der Glutathion-S-Transferase (GST)-Enzymaktivität konnte für
BB-KE und CGA-KE nach 24 h und 48 h festgestellt werden.
Um zu untersuchen, ob Kaffee Brazil Blend auch in vivo eine Induktion der Transkription von
Phase-II-Enzymen und Nrf2 aufweist, wurde dieser im Rahmen einer humanen
Interventionsstudie eingesetzt. Dabei zeigte sich ein Anstieg der Nrf2 Gentranskription in
peripheren Blutlymphozyten nach vierwöchiger Intervention mit Kaffee Brazil Blend im
Mittel aller Probanden.
Durch die Untersuchung der Bioaktivität einzelner Kaffeeinhaltsstoffe in HT29-Zellen gelang
die genauere Charakterisierung des Kaffeeinhaltsstoffes Trigonellin. Im pM bis nM
Konzentrationsbereich ließ sich nach der Inkubation mit Trigonellin eine Abnahme des
Gesamtproteingehaltes von Nrf2 beobachten, was sich nachgeschaltet auch in einer Abnahme
an Gentranskripten von einzelnen Phase-II-Enzymen widerspiegelte. Im Gegensatz dazu
zeigte die Koinkubation von Trigonellin und CGA in konsumrelevanten Konzentrationen
sowohl eine signifikante Zunahme der Transkriptgehalte der GSTT1, NQO1, HO1 und Nrf2
als auch eine signifikante Steigerung der GST-Enzymaktivität. Möglicherweise stellen die
Kaffeeinhaltsstoffe CGA und Trigonellin eine Wirkstoffkombination dar, die eine zentrale
Rolle beim chemopräventiven Potential, im Sinne einer Steigerung der enzymatischen
Abwehr, von Kaffee einnehmen.
Abstract
(Englisch)
Focus of this work was to characterize the influence on ARE-regulated phase-II-enzymes by
three coffees respectively coffeeextracts (KEs), which differ in the amounts of n-chlorogenic
acid (CGA) und N-methylpyridinium (NMP) due to distinct roasting conditions.
All three KEs showed bioactive effect in human colon carcinoma cells (HT29) within the
investigated test systems. A potent activation of Nrf2 translocation could be observed by
NMP-rich coffees, NMP-KE and Brazil Blend (BB)-KE. Both extracts increased gene
transcription of phase II enzymes after 3 h and 24 h of incubation, indicating a downstream
transfere of the Nrf2 signal. Furthermore, the CGA-rich CGA-KE demonstrated a significant
elevation of phase II gene transcription, as well. The BB-KE and CGA-KE were also
identified as potent inducers of glutathione S-transferases (GST) enzyme activity.
To assign the bioactivity of coffee Brazil Blend in the in vivo situation a human intervention
study was conducted. A four weeks consumption of coffee Brazil Blend significantly
increased the Nrf2 gene transcription in peripheric blood lymphocytes in the average of the
participants.
Furthermore this work could characterized in more detail the coffee constituent trigonelline.
The incubation of HT29-cells with trigonelline leaded to a decrease of Nrf2 protein level. In
addition a significant down regulation in gene transcription of selected phase II enzymes was
verified. In contrast, the combination of trigonelline and CGA was found to elevat
significantly the transcript level of GSTT1, NQO1, HO1 und Nrf2 as well as the GST-enzyme
activity. It is tempting to speculate that the combination of trigonelline and CGA could induce
the enzymatic defence. Thus trigonelline and CGA play possibly a central role for the
chemopreventive properties of coffee.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
coffee coffee components Nrf2-ARE-pathway phase-II-enyzmes
Schlagwörter
(Deutsch)
Kaffee Kaffeeinhaltsstoffe Nrf2-ARE-Signalweg Phase-II-Enzyme
Autor*innen
Nadine Volz
Haupttitel (Deutsch)
Beeinflussung ARE-regulierter Phase-II-Enzyme durch Kaffee und ausgewählte Inhaltsstoffe
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
IX, 221, X S. : graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*innen
Karl-Heinz Wagner ,
Andreas Gescher
Klassifikationen
35 Chemie > 35.70 Biochemie: Allgemeines ,
35 Chemie > 35.71 Biochemische Methoden
AC Nummer
AC08464667
Utheses ID
11186
Studienkennzahl
UA | 091 | 419 | |