Inhaltsstoffe

November 12th, 2009 rmandt Posted in a. Lebensmittelbestandteile No Comments »

Inhaltsstoffe des roten Reismehls


Wie bereits mehrfach betont, handelt es sich bei rotem Reismehl (Hong Qu) um das Endprodukt einer mit dem Schlauch-Hefepilz Monascus purpureus Went bewerkstelligten Reisfermentation. Hong Qu ist analog wie Bier, Wein, Käse oder Joghurt ein Lebensmittel, das verschiedene, gesundheitlich positiv wirksame Inhaltsstoffe besitzt.

Kohlenhydrate, Stärke und reduzierende Zucker stammen aus der Fermentationsgrundlage des Reismehls, dem geernteten Oryza-Reis. Zusätzlich trägt der Hefepilz Monascus purpureus während der mehrtägigen Fermentation diverse Aminosäuren, einfach und mehrfach ungesättigte Fettsäuren sowie die typischen Farbpigmente in den Reis ein. Die zur Blutfettregulierung notwendigen Monacoline werden erst am Ende des Fermentationszyklus durch Monascus purpureus-Hefen in ausreichender Menge erzeugt.

Hong Qu ist eine Mischzubereitung, obwohl rotes Reismehl aus einem einzigen Fermentationsvorgang besteht, an dessen Ende der monascus-fermentierte, getrocknete und gemahlene Oryza-Reis steht. Für die therapeutische Wirkung des Reismehls ist keine weiteren Beimengung irgendwelcher Substanzen notwendig. Rotes Reismehl ist das Endprodukt {+++}traditioneller chinesischer Medizinerfahrung im Umgang mit natürlich vorkommenden Hefen. Deren gesundheitlichen Effekt, den die Hefen durch das Erzeugen gewünschter Substanzen über das Reismehl vermitteln, hat man sich in der Behandlung diverser Leiden schon seit Jahrhunderten in China nutzbar gemacht.

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Bestandteile – Rotes Reismehl

November 12th, 2009 rmandt Posted in 05. Inhaltsstoffe des roten Reismehls No Comments »

Lebensmittelbestandteile des roten Reismehls


In der Vergangenheit wurde im europäischen und anglo-amerikanischen Sprachraum der Analayse der Lebensmittelbestandteile von rotem Reismehl Hong Qu kaum Beachtung geschenkt. Dies wird sich auf Grund der EU-Richtlinien mehr und mehr ändern. Die monasan GmbH hat bereits in den 1990er Jahren Analysen angestrebt und als einziges Unternehmen in der EU durchgeführt.

Lediglich in einer einzigen US-amerikanischen Studie wurde eine umfangreiche Analyse von Monascus purpureus-fermentiertem roten Reismehl vorgelegt (Ma et al. 2000). An lebensmitteltechnisch relevanten Inhaltsstoffen fanden sich {+++}Kohlenhydrate (73.4%), Protein (14.7%), Fasern (0.8%), Asche (2.45%), verschiedene Fettsäuren (2.8%), Phosphor (0.4%), anorganischer Phosphor (0.02%), Vitamin C (0.03%) und Vitamin A (< 70 IU/l). Eine Analyse der einzelnen Fettsäuren brachte einen relativen Anteil im roten Reismehl von 0.56% Palmitinsäure, 0.5% Stearinsäure, 0.62% Oleinsäure, 0.74% Linolensäure, 0.36% Linolsäure, und 0.09% Arachidonsäure. Der Gesamtanteil ungesättigter Fettsäuren belief sich auf 1.43%. An Spurenelementen fanden sich pro Gramm fermentiertem Reismehl: Kalzium (352 µg), Magnesium (1.092 µg), Natrium (2.370 µg), Aluminium (78 µg), Eisen (36 µg), Mangan (19 µg), Kupfer (3 µg), Zink (12 µg) und Spuren von Selen (< 0,25 µg).

Wir präsentieren Ihnen die umfangreichste lebensmittelrechtliche Analyse von roten Reismehl-Produkten. Mit Hilfe des Instituts für Geschmacksforschung (Arotop Food Creation, www.arotop.de, Dekan-Laist-Str.9, D-55129 Mainz) und dortiger staatlich anerkannter Lebensmittelchemiker wurden gemäß deutscher gesetzlicher Analytik-Richtlinien folgende Inhaltsstoffe bestimmt:

Lebensmittelchemische Analyse von vier Produkten aus rotem Reismehl
Inhaltsstoffe Monachol Zhibituo Xuezhikang Cholestin
Trockenmasse (%) 93.4 95.8 92.8 97.6
Feuchte (%) 6.8 4.2 7.2 2.4
Kohlenhydrate (%) 55.3 25.3 39.6 57.9
Stärke (%) 54.5 24.4 38.0 57.2
reduzierende Zucker (%) 0.8 0.9 1.6 0.7
Gesamt-Eiweiß (%) 15.0 14.1 31.0 16.5
Gesamt-Fett (%), darunter:
- Palmitinsäure (% im Fett)
- Stearinsäure (% im Fett)
- Ölsäure (% im Fett)
- Linolsäure (% im Fett)
- Linolensäure (% im Fett)
2.6
21.0
10.6
37.1
30.4
1.0
5.4
44.9
36.5
10.9
7.5
n.n.
4.2
18.9
2.1
31.8
45.6
1.4
3.1
7.5
2.3
27
61.1
2.1
Anteil (%) vom Fettanteil
gesätt. Fettsäuren
einf. ungesätt. Fetts.
mehrf. ungesätt. Fetts.
% vom Fett
31.5
37.1
31.4
% vom Fett
81.6
10.9
7.5
% vom Fett
21.2
31.8
47.0
% vom Fett
9.8
27.0
63.2
Freie Aminosäuren (mg/kg)
- Alanin
- Aminobuttersäure
- Arginin
- Asparagin
- Asparaginsäure
- Ethanolamin
- Glutamin
- Glutaminsäure
- Glycin
- Histidin
- Isoleucin
- Leucin
- Lysin
- Methionin
- Ornithin
- Phenylalanin
- Prolin
- Serin
- Threonin
- Thyrosin
- Valin
2.119
359
n.n.
226
105
126
n.n.
200
458
39
61
11
52
121
n.n.
76
25
n.n.
62
32
40
126
7.858
956
125
522
432
673
1
745
1.164
167
162
235
352
115
81
201
248
n.n.
328
311
269
771
6.499
1.158
45
609
323
683
1
151
850
84
165
72
167
254
103
65
250
305
173
138
293
610
1.964
324
12
345
81
235
n.n.
n.n.
232
41
94
n.n.
53
165
22
22
20
66
n.n.
n.n.
63
189
Nachweismethoden:
Eiweiß: analog ASUV § 35 LMBG (L 06.00-7)
Fett: analog ASUV § 35 LMBG (L 06.00-6)
Trockenmasse/Feuchte: analog ASUV § 35 LMBG (L 06.00-3)
Stärke: analog ASUV § 35 LMBG (L 07.00-25)
Reduzierende Zucker nach Inversion: analog ASUV § 35 LMBG (L 26.11-7)
Fettsäurenanalytik (FAME): gemäß AHM 406 (aus dem Fett, Derivatisierung TMSH, GC-FID der Methylester)
Aminosäuren: gemäß ASUV § 35 LMBG (L 49.07-1)
n.n. = nicht nachweisbar (unterhalb der Nachweisgrenze)

Es zeigt sich, dass die von unterschiedlichen Herstellern stammenden Reismehle sich hinsichtlich der Feuchte, des Kohlenhydrat-, Stärke-, Gesamteiweiß- und Gesamtfettanteils unterscheiden. Auch die Menge an Aminosäuren ist unterschiedlich. Diese Unterschiede sind jedoch aus ernährungsphysiologischer Sicht unbedeutend, denn bei den üblicherweise täglich verzehrten Reismehlmengen (3-4 Gramm) spielen die einzelnen Bestandteile kaum eine Rolle.

Dem Fachmann demonstriert die obige Tabelle jedoch den Umstand, dass verschiedene Anbieter mit verschiedenen Monascus purpureus-Stämmen arbeiten und dass die Verarbeitungsweise verschieden ist. Nur so erklären sich beispielsweise die Abweichungen im Gesamtgehalt der Aminosäuren oder die Unterschiede im Anteil gesättigter und ungesättigter Fettsäuren.

Aus medizinischer Sicht mag man den Anteil einfach und mehrfach ungesättigter Fettsäuren als positiv bewerten, da gesichert ist, dass der regelmäßige Konsum solcher Fettsäuren einen positiven Effekt auf das koronare Risiko ausübt. Allerdings muss man sich die tatsächlich verzehrten Tagesmengen vor Augen halten. Bei einem Fettanteil am Reismehl von 2-5% und einer Tagesverzehrsmenge von 4 Gramm ist die Menge aufgenommener, kardioprotektiver Fettsäuren zu gering, um eine eigenständige kardioprotektive Wirkung zu entfalten. Sie stellt aber ohne Zweifel einen zusätzlichen Vorteil dar.

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Farbpigmente in rotem Reismehl

November 12th, 2009 rmandt Posted in b. Farbpigmente No Comments »

Farbpigmente des roten Reismehls


Die typischen Farbpigmente fanden sich in einem Gewichtsanteil von 0,3%. Monascus purpureus Went bringt sechs verschiedene Farbpigmente ein, darunter zwei rot-gelbliche (Ankaflavin und Monascin) zwei rot-orange (Monascorubrin und Rubropunctatin) ein purpurfarbenes (Rubropunctamin) und ein violettes (Monascorubramin).

In China und anderen nicht-europäischen Staaten werden besonders pigmentreich fermentierte Reismehle, deren Gehalt an lipidregulierenden Monacolinen {+++}eher gering ist, häufig zur Lebensmittelfärbung verwendet. So erhält die Peking-Ente ihre typische rote Farbe durch die roten Farbpigmente. Auch so mancher chinesische Wein erhält seine Färbung durch gleichzeitige Fermentation mit Monascus purpureus-Hefen. In Japan wird besonders pigmentreich fermentiertes rotes Reismehl, dessen Gehalt an blutfettregulierenden Monacolinen sehr niedrig ist, unter der Bezeichnung ‘Beni Koji’ zur Färbung von Speisen verwendet. Im Unterschied zum chinesischen Hong Qu, der mit Monascus purpureus-Hefen erzeugt wird, erzeugt man in Japan Beni Koji unter Zuhilfenahme von Monascus ruber-Hefen. Nachteil bei diesem Verfahren ist die hohe Belastung des Beni Koji mit Citrinin, wobei in Japan eine Belastung bis zu 2 ppm (= 2.000 ppb) von den Lebensmittelbehörden toleriert wird. Dies entspricht 2 Millionstel Gramm Citrinin pro kg Reismehl. Diese Citrininbelastung liegt um ein Mehrhundertfaches über derjenigen, die man in seriös hergestelltem chinesischen Hong Qu finden kann. Die chinesischen Heilmittel sind bis zur unteren HPLC-Nachweisgrenze (20 ppb) citrininfrei.

Einige der oben genannten Farbpigmente konnten im Zellkulturversuch eine antibiotische Wirkung gegen Keime wie Bacillus subtilis, Pseudomonas, Corynebacterium sp., Streptomyces, Candida pseudotropicalis, Aspergillus niger, Aspergillus tereus und Penicillium notatum zeigen (Martinkova et al. 1995). Die Reismehlpigmente zeigten sich im Tierversuch bisher nicht in der Lage, die Darmwand zu passieren. Ein Übertritt in das Serum ist bisher als unwahrscheinlich anzusehen. Ein möglicher Einfluss auf eine systemische Infektion mit Bakterien wurde bisher allerdings nicht untersucht. Eine systematische Gabe von stark pigmenthaltigem Reismehlpulver zur Behandlung von Durchfallerkrankungen wurde bisher in keiner klinischen Studie untersucht.

Ein in China zur Lipidregulation eingesetztes Reismehlprodukt (Zhibituo) hat jedoch bei chronischem Durchfall innerhalb einer vierwöchigen Behandlungsdauer seine Wirksamkeit zeigen können (Pang et al. 1997). Die Autoren untersuchten während September bis August  insgesamt 80 Patienten, die an chronischem Durchfall litten. Die mit monascusfermentiertem roten Reismehl behandelte Gruppe umfasste 50 Patienten (darunter 23 Männer) im Alter von 46 +/- 9 Jahren (29 bis 64 Jahre) und einer bisherigen Erkrankungsdauer von 9 +/- 5 Jahren (7 Monate bis 23 Jahre). Die Patienten hatten vor Therapiebeginn täglich 8 +/- 4 Stuhlgänge (4 bis 11 Stuhlgänge). Ihnen wurde eine 30köpfige Kontrollgruppe gegenübergestellt, die sich hinsichtlich Alter, Geschlecht, Erkrankungsdauer und Stuhlfrequenz nicht signifikant unterschied (p > 0,05).

Den Patienten der Untersuchungsgruppe wurde Zhibituo (3-3-3 Tabletten bzw. 3.15 g/d Reismehl) täglich über vier Wochen verabreicht, während die Kontrollgruppe ein in China übliches Obstipanz (Tongbianling, 1 g dreimal täglich) als wirksame Vergleichsmedikation erhielten. Als Zielparameter wurde die Reduktion der täglichen Stuhlfrequenz auf zwei oder weniger angestrebt oder zumindest die Halbierung der bisherigen Stuhlfrequenz. In der Zhibituo-Gruppe sank die durchschnittliche Stuhlfrequenz von 8 +/- 4 auf 3,2 +/- 4 pro Tag ab. 56% Zhibituo-Behandelte hatten nach Therapieende 2 oder weniger Stühle täglich, während weitere 40% eine Halbierung der Stuhlfrequenz zeigten. Diese resultierende Gesamterfolgsrate von 96% unterschied sich nicht signifikant (p > 0,05) von jener, die mittels der herkömmlichen Präparation Tongbianling (97%) erzielt werden konnte.

Hinsichtlich der klinischen Symptomatik überzeugte jedoch Zhibituo, da die vor Therapiebeginn bei allen Patienten vorhandenen Symptome (Flatulenz, abdominelle Schmerzen, Appetitverlust) unter dieser Medikation bei 46% der Fälle innerhalb der 1. Behandlungswoche und bei 100% der Fälle nach der 2. Behandlungswoche verschwunden waren. Demgegenüber waren diese klinischen Symptome unter Tongbianling lediglich in 30% der Fälle bis zur 2. Behandlungswoche verschwunden. Nebenwirkungen der Zhibituo-Therapie wurden von den Autoren nicht festgestellt.

Ursächlich für diesen positiven Effekt der Reismehlzubereitung ist wahrscheinlich ein multimodaler Ansatz. Auf der einen Seite wirken die verschiedenen Farbpigmente in unterschiedlicher Weise antibiotisch und dies offenbar nur gegenüber pathologischen Darmbakterien. Auf der anderen Seite können die Monacoline offenbar auch in die Zellwandsynthese dieser pathologischen Darmbakterien störend einwirken und somit deren Wachstumsverhalten zusätzlich negativ beeinflussen. Dies zeigt einmal mehr die Richtigkeit so mancher historischen Mitteilung in alten Arzneimittelbüchern der Traditionellen Chinesischen Medizin. Bereits im mehrere hundert Jahre alten ‘Buch der heilenden Kräuter’ wurde rotes Reismehl zur Behandlung von Durchfallerkrankungen, Bauchschmerzen und Magenbeschwerden empfohlen.

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Blutfettregulierende Monacoline

November 12th, 2009 rmandt Posted in c. Monacholine im Reismehl No Comments »

Blutfettregulierende Monacoline des roten Reismehls


Die therapeutische Hauptkomponente für die Lipidregulation ist das Monacolinspektrum im roten Reismehl. Es setzt sich aus verschiedenen Monacolintypen zusammen, die in der Lage sind, die HMG-CoA-Reduktase in der Leber kompetitiv zu hemmen. Wie die nachfolgende Abbildung zeigt, ist der Angriffspunkt der Monacoline die Hemmung der HMG-CoA-Reduktase in der Leberzelle.

Ansatzpunkt der Monacoline im Fettstoffwechsel der Leber

Die HMG-CoA-Reduktase wandelt 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A in Mevalonat um. Die Monacoline bieten sich der Reduktase als Substrat an und dämpfen auf diese Weise deren Effektivität für{+++} eine gewisse Zeit. Ein Monacolin-Mokekül verdrängt während seiner aktiven Wirkdauer 10.000 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A-Moleküle, so dass die HMG-CoA-Reduktase mit einer Art von ‘Placebo’ beschäftigt wird. Durch diesen kleinen Trick resultiert am Ende eine Senkung der Produktion von Cholesterin-Vorstufen.

Durch die zeitweise leichte Hemmung der Reduktase kommt es einer leichten Anhäufung von Vorstufen des 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A, nämlich dem Acetoacetyl-CoA und dem Acetyl-CoA. Diese Vorstufen stauen sich ein wenig an und stehen anderen Stoffwechselvorgängen (z.B. der Gluconeogenese) in höherem Umfange zur Verfügung. Entscheidend ist hier das Acetyl-CoA als letztes Glied in der Kette der Cholesterinsynthese.

Acetyl-CoA ist eine energiereiche Schlüsselsubstanz, die normalerweise aus Pyruvat entsteht, das selbst wiederum aus Nahrungsstoffen entsteht. Zuviel Acetyl-CoA bremst nun die eigene Erzeugung aus Pyruvat, weil durch die Reismehl-induzierte Dämpfung genügend Acetyl-CoA vorhanden ist und eine steigende Acetyl CoA-Konzentration ein chemisches Signal zur Produktionsdämpfung aus Pyruvat ist. Gleichzeitig stimuliert ein leichtes Überwiegen von Acetyl-CoA die Umwandlung von Pyruvat in Oxalacetat (siehe Abbildung).

Umschalten der Erzeugung von Oxalacetat aus Pyruvat bei Anstieg der Acetyl CoA-Konzentration in der Leber

Oxalacetat wiederum ist ein wesentlicher Bestandteil zum Neuaufbau von Blutzucker in der Leberzelle. Man nennt diesen reichlich komplizierten Vorgang auch Gluconeogenese. Der dazu notwendige Kreislauf ist energieintensiv, kann aber innerhalb weniger Minuten angeschaltet werden. Er dient dazu, dem Organismus genügend Blutzucker (Glukose) bereit zustellen, denn Glukose ist der einzige Treibstoff, den z.B. das Gehirn im Normalzustand verwenden kann. Die nachfolgende Abbildung zeigt, wie aus Oxalacetat der Blutzucker hergestellt wird.

Oxalacetat als wesentliches Ausgangsmaterial der Gluconeogenese

Dieser indirekt blutzuckerstabilisierende Effekt des roten Reismehls führt dazu, dass man bei Diabetikern mit nicht-insulinpflichtigem Diabetes (sog. Typ 2-Diabetes oder NIDDM) eine Senkung erhöhter Nüchternblutzuckerwerte erreichen kann. Man kann auch den Blutzucker, der nach einer Mahlzeit gemessen wird (sog. postprandialer Blutzucker) senken. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den HbA1c-Wert (ein Maß für einen stabil eingestellten Diabetes mellitus) in den Normbereich senken. Dies besonders bei Diabetikern, die noch nicht insulinpflichtig geworden sind.

Auf die gleiche Art funktioniert auch die Gewichtsreduktion mit rotem Reismehl, denn Patienten, die an Hungerattacken durch starke Blutzuckerschwankungen leiden, können mit rotem Reismehl ihre Blutzuckerschwankungen stabilisieren. Dies führt zu einer drastischen Reduktion des Hungergefühls und eine kalorienreduzierte Kost kann der deutlich weniger gestresste Übergewichtige viel leichter durchhalten.

Die Monacoline können die Produktion der für die Cholesterinsynthese notwendigen Grundgerüste nicht vollständig blockieren, sondern lediglich dämpfen. Man bezeichnet die Monacoline deshalb auch als kompetitive HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren. Ihre Wirkung ist reversibel und nach dem die Monacoline abgebaut sind, lässt die Wirkung nach. Eine dauerhafte Gabe der Monacoline ist deshalb zwingend. Ihre Wirkdauer ist unterschiedlich. Die Halbwertszeit beträgt etwa 1.5-2 h, so dass mehrfach täglich Reismehl eingenommen werden muss. Die Zeitspanne bis zum Eintritt der Wirkung ist mit 30-60 Minuten zu kalkulieren.

In Monascus purpureus Went-fermentiertem roten Reismehl sind Monacoline in unterschiedlicher Menge vorhanden. In den Produkten Monachol (4 mg Monacoline pro Gramm Reismehl), Xuezhikang (8 mg Monacoline pro Gramm Reismehl) und Zhibituo (3 mg Monacoline pro Gramm Reismehl) sind die Monacolingehalte produktionsbedingt verschieden. Auch muss berücksichtigt werden, dass bei den Fermentationsprozessen Schwankungen von 10-20% des Monacolingehaltes unvermeidlich sind.

Unter den diversen Monacolinen dominiert die Mevinolinsäure (Synonyme: Lovastatin Hydroxy Acid, Mevinolinic Acid, Monacolin K Hydroxy Acid) gemeinsam mit dem korrespondierenden Lakton Lovastatin (Synonyme: Monacolin K, alpha-6-Methylcompactin) mit einem Volumenanteil von insgesamt 85-90%. Die Summenformeln beider Substanzen sind unterschiedlich und lauten C24H38O6 (Mevinolinsäure) bzw. C24H36O5 (Lovastatin). Bei der Mevinolinsäure handelt es sich um eine sog. Hydroxysäure, beim Lovastatin um das dehydrolysierte bzw. um ein H2O verringerte Lakton. Das Verhältnis dieser beiden Monacolinformen ist unterschiedlich und schwankt je nach Produkt zwischen 3:2 bis 2:1.

Monacolin K in der Lakton- und Hydroxysäure-Form

Die chemischen Strukturformel des Laktons Monacolin K (=Lovastatin) lautet [(1S,3R,7S,8S,8aR)-8-{2-[(2R,4R)-4-Hydroxy-6-oxotetrahydropyran-2-yl]ethyl}-3,7-dimethyl-1,2,3,7,8,8a-hexahydro-1-naphthyl][(S)-2-methylbutanoat]. Die Strukturformel der korrespondierenden Hydroxysäure Mevinolinsäure hingegen lautet (2-[((1S,2S,6R,8S,8AR)-1,2,6,7,8,8a-hexahydro-8-[(s)-2-methyl-butanonylhydroxy]-2,6-dimethyl-1-naphthyl])-3-R,5R-dihydroxy-heptanolische Säure.

Das Monacolin-Spektrum aus Mevinolinsäure und Monacolin K wird durch andere Monacoline ergänzt. Es handelt sich dabei um den Methylester von Monacolin K, Monacolin L (Hydroxysäureform und Laktonform), den Methylester von Monacolin L sowie Dehydromonacolin K und Dihydromonacolin K.

Dehydromonacolin K in der Lakton- und Hydroxysäure-Form

Die pharmakologisch wirksamen Monacoline weisen alle einen offenen Laktonring auf, der dem Substrat der HMG-CoA-Reduktase, dem 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A (siehe oben), chemisch sehr ähnlich ist. Die Wirkung der Monacoline liegt nach Endo (1985) darin begründet, dass ihre Affinität zur HMG-CoA-Reduktase bis zu 10.000 mal höher sein kann als zu deren natürlichem Substrat (3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A). Gesichert ist eine microsomale HMG-CoA-Reduktasehemmung für alle genannten Monacoline und dies schon vor etwa 20 Jahren: Monacolin K (Endo 1980), Monacolin L (Endo et al. 1985) und De- bzw. Dihydromonacolin K (Endo 1985), wobei nach Endo (1985) die Wirkung aller der genannten Monacolinetypen auf die HMG-CoA-Reduktase in etwa gleich ist.

Monacolin-Analytik durch deutsches Speziallabor
Das Gemeinschaftslabor für Biochemische, Toxikologische und Umweltmedizinische Analytik (Postfach 1169, D-69493 Hirschberg, www.GBU-net.de) bietet ein HPLC-gestütztes Verfahren zur Monacolinanalytik an. Auf diese Weise kann jederzeit eine Kontrolle des Monacolin-Gehaltes von rotem Reismehl erfolgen.

Pharmakologie von Mevinolinsäure und Lovastatin (Monacolin K)
Da die Mevinolinsäure im roten Reismehl das dominierende Monacolin ist, hat es auch den größten Anteil an der pharmakologischen Wirksamkeit. Da im Westen vielfach die Mevinolinsäure mit Lovastatin verwechselt wird, muss man einen intensiven Blick auf beide Substanzen werfen. Ihr kleiner Unterschied, der nur aus einem einzigen, zusätzlichen H2O-Molekül in der Mevinolinsäure besteht, führt zu erheblichen Unterschieden in der Wirksamkeit.

Grundsätzlich muss betont werden, dass sowohl die Mevinolinsäure als auch Monacolin K (=Lovastatin) in der Natur vorkommen. So beschrieben Schneweis et al. (2001) in einer Untersuchung von 233 Silageproben deutscher Bauernhöfe, die am Lehrstuhl für Tierhygiene untersucht wurden, in 19% der Fälle einen Befall der Silage mit dem Hefepilz Monascus ruber – einem engen Verwandten von Monascus purpureus Went. Pro Gramm Silage fanden die Autoren Keimmengen zwischen 10.000 – 9 Mio. Keimeinheiten (sog. Colony Forming Units/CFU). Die konnten mittels LC-MS (Massenspektrographie) Monascus ruber-besiedelte Proben finden, in denen nur Mevinolinsäure (n=50; 21%), nur Monacolin K (n=45; 19%) oder beide Substanzen (n=43; 18%) nachweisbar waren. Damit war der Beweis erbracht, dass Mevinolinsäure und Monacolin K in der Natur frei vorkommende Substanzen sind, die u.a. von Monascus ruber produziert werden.

Da in der Volksrepublik China die Herstellung von rotem Reismehl unter Zuhilfenahme von Monascus ruber nicht erlaubt ist (M. ruber produziert häufig unerwünschtes Citrinin), verwendet man Monascus purpureus Went. Bisher ist die genaue Produktion der Monacoline in den allen Hefepilzen der Monascus-Familie nicht im Detail geklärt, aber für Monascus ruber ist zumindest ein hypothetisches Modell durch Hutchinson et al.(2000) vorgestellt worden.

Hypothetischer Syntheseweg von Mevinolinsäure (= Lovastatin Hydroxy Acid) nach Hutchinson et al. (2000)

Aus einer Reihe unterschiedlicher Vorstufen synthetisiert Monacus ruber zunächst die Hydroxysäure von Dihydromonacolin L, die dann nach einem Zwischenschritt in die Hydroxysäureform von Monacolin L überführt wird. Nach Umwandlung in die Hydroxysäure von Monacolin J endet die Synthese letztlich in der Hydroxysäure von Lovastatin (= Mevinolinsäure bzw. Lovastatin acid form).

In wässriger, saurer Umgebung wandelt sich Monacolin K (Lovastatin) bevorzugt in die Hydroxysäureform um bzw. das Fließgleichgewicht zwischen der Hydroxysäure Mevinolinsäure und dem Lakton Monacolin K ist stets deutlich zugunsten von Mevinolinsäure verschoben. Ursache dafür ist, dass die Laktonisierung von Mevinolinsäure zu Monacolin K Energie (4,93 kcal/Mol) benötigt, während der umgekehrte Weg (Hydrolyse von Mevinolinsäure zu Monacolin K) 2,42 kcal/Mol freisetzt. Aus diesem Grund findet sich in der Natur, wie auch im roten Reismehl, stets ein hoher Anteil Mevinolinsäure.

Wird das Lakton Lovastatin in wässrige, saure Umgebung (z.B. Magensaft) gebracht, hydrolysiert es ohne Gegenwart von Enzymen selbstständig zu einem gewissen Prozentsatz zu Mevinolinsäure, jedoch wandelt sich die Mevinolinsäure unter diesen Umständen kaum noch in die Laktonform zurück. Deshalb liegt nach oraler Gabe von rotem Reismehl, einem Gemisch mit viel Mevinolinsäure und wenig Monacolin K, innerhalb kurzer Zeit die Mevinolinsäure/Monacolin K-Komponente in Form der Mevinolinsäure im Magen vor.

Mevinolinsäure ist gut wasserlößlich, aber schlecht fettlöslich. Das Lakton Monacolin K (Lovastatin) hingegen ist schlecht wasser-, aber gut fettlöslich. Diese Löslichkeitseigenschaften bestimmt der offene (Mevinolinsäure) oder geschlossene (Monacolin K) Laktonring. Mevinolinsäure wird zu 83-100% aus dem Verdauungstrakt resorbiert, das Lakton Monacolin K hingegen nur zu etwa 30% (Reinoso et al. 2002). Die unterschiedliche Fettlöslichkeit macht es auch nach dem Übergang beider Produkte ins Serum der Mevinolinsäure (im Gegensatz zum Monacolin K) nahezu unmöglich, die Fetthülle von Zellen zu durchdringen. Es benötigt ein aktives Transportsystem, das offenbar nur in der Leberzelle existiert, denn dort findet sich nach relativ kurzer Zeit die überwiegende Menge oral aufgenommener Mevinolinsäure, während demgegenüber das Monacolin K/Lovastatin dort nur teilweise nachweisbar ist.

Der wesentlichste Unterschied von Mevinolinsäure und Monacolin K liegt jedoch in der pharmakologischen Wirkung. Monacolin K (Lovastatin) ist als Lakton inaktiv und wird erst nach Umwandlung in aktive Wirksubstanzen (u.a. Mevinolinsäure) zur wirksamen Arznei. Die Mevinolinsäure hingegen hat bereits den ringoffenen Laktonring, was sie sofort zu einer wirksamen Komponente macht. Mevinolinsäure hemmt direkt die HMG-CoA-Reduktase in der Leber.

Monacolin K (Lovastatin) hingegen wird außerordentlich umständlich aktiviert. Zunächst zerfällt es zu einem Teil nicht enzymatisch im Magen in Mevinolinsäure. Ein Teil der oral gegebenen Lovastatinmenge wird aber als Lakton aufgenommen, dann teilweise im Serum enzymatisch in Mevinolinsäure umgesetzt und der verbleibende Lovastatinrest wirkt erst dann, wenn er in der Leber mit Hilfe eines Enzyms (CYP3A4) des Cytochrom P450-Enzymsystems chemisch aktiviert wird. Dabei entstehen drei verschiedene Hydroxysäure- und Laktonformen aus Lovastatin, nämlich jene der Substanzen 6′beta-Hydroxy-Lovastatin, 3″-Hydroxy-Lovastatin und 6′-exomethylene Lovastatin. Während als die natürliche, im Reismehl in hohem Anteil vorkommende, Mevinolinsäure direkt wirksam ist, muss das Lakton Monacolin K erst in insgesamt mindestens sieben Strukturen umgewandelt werden, um wirksam zu sein.

Der Unterschied im pharmakologischen Verhalten von Mevinolinsäure und Monacolin K macht sich auch in der klinischen Anwendung bemerkbar. In einer Untersuchung von Tatsanavivat und Wang (1999), die bisher allerdings nur als in Form eines Abstracts vorliegt, zeigte sich, dass die Gabe von 4 Kapseln Xuezhikang (8 mg Monacolingemisch pro Gramm Reismehl, Dosierung 4 x 300 mg Kapseln täglich bzw. 4 x 2,4 mg Monacolingemisch täglich) über eine achtwöchige Beobachtungsdauer hinweg eine analoge Wirkung wie 20 mg Lovastatin hatte. Im Vergleich zum Ausgangswert wurde das Gesamtcholesterin um 20,8% (Xuezhikang) bzw. 19% (Lovastatin), die Triglyzeride um 23% bzw. 18,6% und das LDL um 24,7% bzw. 21,1% reduziert, während das HDL um 10,9% bzw. 8,3% erhöht wurde. Die Werte unterschieden sich nicht signifikant (p = 0,89) voneinander. Aus dieser Studie kann geschlossen werden, dass knapp 10 mg Monacolingemisch täglich ebenso wirksam sind wie 20 mg Lovastatin. Dieses Resultat erklärt sich aus der besseren Verfügbarkeit des höheren Anteils natürlich vorkommender Mevinolinsäure im Red Yeast Rice im Vergleich zum ineffektiveren Lovastatin-Fertigarzneimittel.

Zusammenfassend betrachtet ergibt sich das Bild eines im Vergleich zum Fertigarzneimittel Lovastatin pharmakologisch eleganter wirkenden roten Reismehls.

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