Flavanole regen die Gehirnaktivität für das Gedächtnis und die Stressbewältigung an
Flavanole, die reichlich in Kakao, Rotwein und Beeren vorkommen, werden mit einer verbesserten Gedächtnisleistung und Kognition sowie einem Schutz vor neuronalen Schäden in Verbindung gebracht
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Adstringenz ist ein trockenes, raues oder sandpapierartiges Gefühl im Mund, das durch pflanzliche Polyphenole verursacht wird. Polyphenole, einschließlich Flavanole, sind dafür bekannt, dass sie das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verringern. Flavanole, die reichlich in Kakao, Rotwein und Beeren vorkommen, werden mit einer verbesserten Gedächtnisleistung und Kognition sowie einem Schutz vor neuronalen Schäden in Verbindung gebracht. Trotz dieser Vorteile haben Flavanole eine schlechte Bioverfügbarkeit - der Anteil, der nach der Einnahme tatsächlich in den Blutkreislauf gelangt. Dies hat eine wichtige Wissenslücke hinterlassen: Wie können Flavanole die Gehirnfunktion und das Nervensystem beeinflussen, wenn so wenig von ihnen absorbiert wird?
Eine einmalige orale Verabreichung von adstringierenden FLs stimulierte das zentrale Nervensystem und aktivierte die Neuronen des hypothalamischen Coricotropin-Releasing-Hormons (CRH). Das ausgeschüttete CRH aktivierte das neuronale Netzwerk von Noradrenalin (NA) im Locus coeruleus (LC). Die Projektion von NA aus dem LC in den präoptischen Bereich des Hypothalamus unterdrückt den Schlaf und fördert das Wachsein. Die Projektion von NA und Dopamin (DA) aus dem LC und DA aus dem ventralen tegmentalen Areal in den Hippocampus verbessert das Gedächtnis. Die Projektion von NA aus dem LC in den Hirnstamm aktiviert die Aktivität der Sympathikusnerven und steigert den Kreislauf und den Stoffwechsel.
Dr. Yasuyuki Fujii from Shibaura Institute of Technology, Japan Source
Als Antwort auf diese Frage untersuchte ein Forscherteam unter der Leitung von Dr. Yasuyuki Fujii und Professorin Naomi Osakabe vom Shibaura Institute of Technology, Japan, wie Flavanole das Nervensystem durch sensorische Stimulation beeinflussen. In der Studie wurde die Hypothese getestet, dass der adstringierende Geschmack von Flavanolen als direktes Signal an das Gehirn wirken könnte. "Flavanole weisen einen adstringierenden Geschmack auf. Wir stellten die Hypothese auf, dass dieser Geschmack als Stimulus dient und Signale direkt an das zentrale Nervensystem (bestehend aus Gehirn und Rückenmark) sendet. Daher wird angenommen, dass die Stimulation durch Flavanole über die sensorischen Nerven übertragen wird, um das Gehirn zu aktivieren und anschließend über das sympathische Nervensystem physiologische Reaktionen in der Peripherie auszulösen", erklärt Dr. Fujii.
Die Forscher führten Experimente an 10 Wochen alten Mäusen durch und verabreichten ihnen oral Flavanole in einer Dosierung von 25 mg/kg oder 50 mg/kg Körpergewicht, während die Kontrollmäuse nur destilliertes Wasser erhielten. Verhaltenstests zeigten, dass die mit Flavanolen gefütterten Mäuse im Vergleich zu den Kontrolltieren eine höhere motorische Aktivität, ein besseres Erkundungsverhalten und eine bessere Lern- und Gedächtnisleistung zeigten. Flavanole verstärkten die Aktivität von Neurotransmittern in mehreren Gehirnregionen. Dopamin und sein Vorläufer Levodopa, Noradrenalin und sein Metabolit Normetanephrin waren unmittelbar nach der Verabreichung im Locus Coeruleus-Noradrenalin-Netzwerk erhöht. Diese Stoffe regulieren Motivation, Aufmerksamkeit, Stressreaktion und Erregung. Darüber hinaus wurden Enzyme, die für die Noradrenalinsynthese (Tyrosinhydroxylase und Dopamin-β-Hydroxylase) und den Transport (vesikulärer Monoamintransporter 2) entscheidend sind, hochreguliert, was die Signalkapazität des noradrenergen Systems verstärkt.
Darüber hinaus ergab die biochemische Analyse höhere Urinwerte von Katecholaminen - Hormone, die bei Stress freigesetzt werden - sowie eine erhöhte Aktivität im paraventrikulären Nukleus (PVN) des Hypothalamus, einer für die Stressregulation zentralen Hirnregion. Die Verabreichung von Flavanol steigerte auch die Expression von c-Fos (einem wichtigen Transkriptionsfaktor) und Corticotropin-Releasing-Hormon im PVN.
Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass die Einnahme von Flavanol weitreichende physiologische Reaktionen auslösen kann, die denen ähneln, die durch sportliche Betätigung ausgelöst werden - als moderater Stressor, der das zentrale Nervensystem aktiviert und die Aufmerksamkeit, die Erregung und das Gedächtnis verbessert. "Die Stressreaktionen, die in dieser Studie durch Flavanole ausgelöst wurden, ähneln denen, die durch körperliche Betätigung ausgelöst werden. Somit kann eine mäßige Einnahme von Flavanolen trotz ihrer geringen Bioverfügbarkeit die Gesundheit und Lebensqualität verbessern", bemerkt Dr. Fujii. Diese Ergebnisse haben potenzielle Auswirkungen auf den Bereich der sensorischen Ernährung. Insbesondere können Lebensmittel der nächsten Generation auf der Grundlage der sensorischen Eigenschaften, der physiologischen Wirkungen und der Schmackhaftigkeit von Lebensmitteln entwickelt werden.
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Originalveröffentlichung
Yasuyuki Fujii, Shu Taira, Keisuke Shinoda, Yuki Yamato, Kazuki Sakata, Orie Muta, Yuta Osada, Ashiyu Ono, Toshiya Matsushita, Mizuki Azumi, Hitomi Shikano, Keiko Abe, Vittorio Calabrese, Naomi Osakabe; "Astringent flavanol fires the locus-noradrenergic system, regulating neurobehavior and autonomic nerves"; Current Research in Food Science, Volume 11
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