Fett I 22OC Fett I1 22°C Fett 111 26°C

Insgesamt wird durch diese Betrachtung der durch Varianzanalyse errechnete Wert bestatigt.

S c h l u d f o l g e r u n g e n

Der im Gegensatz zur Wiederholbarkeit (go C) hohe Wert von 25OC fur die Vergleichbarkeit zeigt, dai3 der

in der Methode definierte Endpunkt nicht von allen Untersuchern gleichmai3ig gut erkannt wurde. Durch intensives Training, ggf. an Hand einer Standardsub- stanz, mui3te es moglich sein, die Vergleichbarkeit auf den Wert der Wiederholbarkeit (8--loo C) abzusenken.

Daruber hinaus waren Verbesserungen denkbar durch Entwicklung einer automatischen Endpunkterkennung.

Eingegangen am 24. Mai 1977.

Die Gehalte an Lecithin und anderen Cholin-Verbindungen in Nahrungspflanzen*

Iron H . M u l l e r " "

Aus der Buitdesforschungsanstalt fur Emuhrung, Auflenstelle Geisenheim

Bei 16 Gemusearten und bei Kartoffeln sowie vergleichs- weise bei Vollmilch und bei Vollei wurden die Gehalte an Leci- thin und anderen Cholin-Verbindungen bestimmt. Die von uns erarbeitete AnaIysen-Methode erlaubt die differenzierte Erfas- sung von Lecithin, Glycerylphosphorylcholin (GPC) + Phospho- rylcholin (PC) und ungebundenem Cholin. Die Trennung der wasserloslirhen Verbindungen erfolgte nach extraktiver Leci- thin-Abtrennung durch Ionenaustauschchromatographie. Cholin, sowie PC + GPC und Lecithin na& saurekatalysierter Hydro- lyse, wurden colorimetrisrh als Cholin-Dipikrylamin-Komplex bestimmt.

1. E i n l e i t u n g Ober die Gehalte an Lecithin und anderen Cholin-

Verbindungen in Nahrungspflanzen findet man in der Literatur nur vereinzelt Angaben. Das mag daran lie- gen, dai3 das Cholin bei Nahrungspflanzen nicht als wertgebender Inhaltsstoff anerkannt ist, obwohl seine Gehalte nicht unbedeutend sind und es im Intermediar- stoffwechsel des Menschen wesentliche Aufgaben zu er- fullen hat. So dient es als Baustein fur Lecithin (Phos- phatidylcholin) und Acetylcholin, liefert andererseits Methyl-Gruppen fur Transmethylierungsreaktionen. In letzter Funktion ist es eng mit dem Methionin verknupft.

Cholin kann zwar vom animalischen Organismus durch Methylierung von Athanolamin - vorwiegend am Phos- phatidylithanolamin - synthetisiert werden, die Kapa- zitat scheint aber nicht voll den Bedarf zu decken, so dad eine Zufuhr mit der Nahrung erforderlich ist. Der durch eine cholin- und methioninarme Diat im Tierver- such erzielbare Cholinmangelzustand mit seinen spezi- fischen Symptomen weist jedenfalls deutlich auf eine notwendige Zufuhr hin. Deshalb wird Cholin neuer- dings zu den B-Vitaminen gerechnet, obwohl es im Detail nicht alle Kriterien fur eine solche Einstufung erfullt.

Andererseits begegnen wir standig der Werbung mit Naturheilmitteln (,,Mitteln gegen Abgespanntheit, Ner- vositat usw."), deren eine wirksame Komponente das pflanzliche Lecithin mit seinem hohen Anteil an unge-

* Vortrag anlal3lich der DGF-Vortragstagung in Miinster am 6. Oktober 1976.

w Ansehrift des Verfassers: Dr. H. Muller, Bundesforschungs- anstalt fur Ernahrung, Auflcnstelle 6222 Geisenheim, Riides- heimer Stral3e 12-14.

FETTE . S E I F E N . A N S T R I C H M I T T E L 79. Jahrgang Nr. 6 1977

Contents of Lecithin and Other Choline Compounds in Food Plants

Contents of lecithin and other choline compounds have been determined in 16 different vegetables and in potatoes and for comparison in unskimmed milk and egg too. The method deve- loped by us allows the differential determination of lecithin, glycerylphosphorylcholine (GPC) + phosphorylcholine [PC] and unbound choline. The water-soluble compounds were separated by ion-exchange chromatography after extraction of lecithin. Choline - as well as PC + GPC and lecithin after acid-cata- lyzed hydrolyse - have been determined by colorimetry of the choline-dipicrylamine complex.

sattigten Fettsauren sein soll. Aucb aus diesem Grunde erschien uns eine derartige Bestandsaufnahme zur Cho- lin-Vertcilung in unscren Gemusearten und Kartoffeln angcbracht.

2. A n a1 y s e n m e t h o d e Ziel unserer Untersuchungen war die differenzierte

Erfassung der verschiedenen Cholin-Verbindungen. Nicht angcstrebt wurde die getrennte Bestimmung von Leci- thin und Lysolecithin, da letzteres in photosynthetisch aktivem Gewebe nicht vorkommt. Auf die differenzierte Erfassung von GPC""" und PC mui3ten wir jedoch wegen der Instabilitat des GPC verzichten, wie entspre- chende Vorversuche mit der nach H. Brockerhof und A!!. Yurkowski aus Lecithin gewonnenen Verbindung ergeben hatten. Das gleiche gilt fur Acetylcholin und Cholin, wobei ersteres wegen seiner sehr leichten hydro- lytischen Spaltbarkeit mit dem Cholin erfai3t wurde. Unseren Trennungsgang zeigt Abb. 1 schematisch ZU-

sammengefaflt. Damit ist die Trennung der am haufig- sten anzutreffenden Cholin-Verbindungen in folgende Fraktionen moglich: a) Lecithin (und Lysolecithin) b) Glycerylphosphorylcholin + Phosphorylcholin (und

Cytidin-!i'-diphosphocholin) c) Cholin (frei vorkommendes und durch hydrolytische

Zersetzung von Acetylcholin gebildetes).

'b*'5 Abkurzungen: GPC = Glycerylphosphorylcholin

1 H . Brockerhoff u. M . Yurkowski , Canad. J. Biochem. 43, PC = Phosphorylcholin

1777 [1965].

259

Pflanzenmaterial (Frischsubstanz)

Extraktion mit Methanol oder Athanol

Nach Abdestillation des Extraktionsmittels und Wasserzusatz Ather- oder Petrolatherausschiittlung

I I

I I

I

atherlosliche Fraktion (enthalt

L e c i t h i n )

Hydrolyse mit 1.7 N methanolischer HCI

( 8 Std. unter (enthalt Eluat Riickflui3 kochen),

I I

I

wasserlosliche

auf p~ 2.0, iiber Kationen- austauscher Dowex 5OWX8 (H+-Form)

I 2 N HCl-

I

I

Durchlauf

GPC u. PC) (enthilt Methanol C h o 1 i ni abdestillieren,

Ausschiittelung mit Petrolather I mit HCI auf 1 N,

4 Std. unter RiickfluB HCl- kochen, Saure im Entfernung I

Vakuumrotationsver- im Vakuum- wafirige Phase dampfer entfernen, rotations- auf PH 6.0, Uber

auf PH 4.0, iiber verdampfcr Anionenaustauscher Dowex 21 K (OH--Form),

eluieren bis Eluat metrischen Elution mit farblos ist, mit Cholin- Wasser

Dowex 50WX8 J- (H+-Form), mit H,O zur colori-

2 N HCl Cholinchlorid Bestimmung I eluieren Durchlauf enthalt

Cholin sowie Athanolamin vom

Vakuumrotations- zugehorigen I

HC1-Entfernung im

verdampfer Kephalin (mit 2NHCl

kann das Serin - zur colorimetrischen Cholin-Bestimmung vom Serin-Kephalin

stammend - eluiert werden)

zur colorimetrischen Cholin-Bestimmung

J-

-4

Abb. 1. Trennungsgang zur differenzierten Erfassung der ver- schiedenen Cholin-Verbindungen in Pflanzen

Die quantitativen Bestimmungen erfolgten in jedem Falle iiber die des Cholins.

Grundlage unserer colorimetrischen Bestimmungsme- thode fur das CholinS ist die von G. S ~ h i Z l ~ > ~ entdeckte Komplexbildung der quaternaren Ammoniumverbindun- gen mit Dipikrylamin (Hexanitrodiphenylamin). Diese Komplexe sind sehr gut in Dichlormethan loslich. Ober- schussiger Komplexbildner verbleibt in der wafirigen Phase, wenn im alkalischen Milieu extrahiert wird. Das pa-Optimum liegt bei pFT 11 (bis 12.5 = 0.035 N NaOH gute Reproduzierbarkeit nachgewiesen). Das Absorp- tionsmaximum liegt bei 4 16-418 nm, das Lambert- Beer’sche Gesetz ist iiber einen relativ breiten Konzen- trationsbereich giiltig.

Fast farblose Losungen und nur geringe Gehalte an Alkalisalzen sind jedoch Voraussetzung fur die Anwend- barkeit dieser Methode. Fur chlorophyllhaltiges Pflan-

* R. M . C. Dawson, Biochem. J. 75, 45 [1960]. H . Miiller u. W . Schuphan, Qual. Plant, - P1. Fds. hum. Nutr. 25, 297 [1976]. G. Schill u. B. Danielsson, Analytica chim. Acta [Amster- dam] 21, 248 [1959]. G. Schill, Analytica chim. Acta [Amsterdam] 21, 341 [1959].

zenmaterial sind deswegen alle in Abb. 1 angegebenen - vielleicht recht arbeitsaufwendig erscheinenden - Trenn- operationen erforderlich.

Diese Methode erlaubt aber im Gegensatz zur her- kiimmlichen Analysenmethode fur die Cholin-Bestim- mung iiber die Fallung als Cholin-Reineckat (oder als Perjodid ’) die Bestimmung geringer und geringster Cholin-Mengen, da der Fallungsschritt entfallt. Aufier- dem wird die Bestimmung durch die Anwesenheit von Glykokoll-Betain, Trimethylamin-HC1, Athanolamin und freier Aminosauren nicht gestort.

3. E r g e b n i s s e

Das Gemuse gelangte in uberwiegendem Mafie ernte- frisch aus dem eigenen Anbau - und haushaltsmafiig aussortiert - zur Untersuchung. Es ist deshalb moglich, dai3 im Einzelfall nicht gerade die gangigste Sorte aus der Vielzahl der zugelassenen analysiert wurde.

In einigen Fallen - hei gekauftem Spinat, WeiBkohl und Wirsing sowie bei Rosenkohl aus eigenem Anbau - konnte die Sortenbezeichnung nicht ermittelt werden.

Material verschiedener Sorten wurde von Spinat, Kopfsalat, Tomaten und Mohren analysiert, um den Einflufi von Sorte bzw. Erntetermin auf die Cholin-Ver- teilung zu ermitteln.

Vergleichsweise haben wir Vollmilch (nicht entrahmt) und das Vollei in die Untersuchungen einbezogen.

Alle nun folgenden Ergebnisse sind Angaben als Cho- linchlorid, bezogen auf die Frischsubstanz. Die annahern- den Lecithin-Gehalte z. B. lassen sich durch Multiplika- tion mit dem Faktor 5.54 errechnen. Der Umrechnungs- faktor ist aber unter der Annahme, die im Einzelfall nicht ganz den tatsachlichen VerhaItnissen entsprechen wird, ermittelt worden, dafi die Lecithinfraktionen glei- che Anteile an Palmitin-, Stearin-, Ul-, Linol- und Lino- lensaure enthalten. In Tab. 1 sind die Gemusearten in der Reihenfolge fallender Lecithin-Gehalte angegeben.

Tab. 2 zeigt die sortenabhangige Cholin-Verteilung. Lagerung fuhrt zu Cholin-Verlusten, wie Versuche mit

Kartoffeln ergaben (innerhalb von 2 Monaten nahm das Cholin um 12 O/o, das GPC + PC um 9 O i o und das Leci- thin um 90 O/o ab).

Der Reifezustand durfte sich ehenfalls im Ergebnis niederschlagen, wie von uns friiher durchgefuhrte pflan- zenphysiologische Untersuchungen bei Tomatenpflanzen ergaben, wobei innerhalb von 48 Tagen die Lecithin- Gehalte von 149 pg/g auf 107 pg lg abfielen, die Cholin- Gehalte dagegen von 63 kg/g auf 151 pglg und die von GPC + PC von 26 pg/g auf 35 pgig anstiegen.

4. D i s k u s s i o n d e r E r g e b n i s s e

Wie bereits erwahnt, haben Entwicklungs- bzw. Reife- zustand und Lagerungszeit einen Einflufl auf die Ge- halte an den einzelnen Cholin-Verbindungen. Es mui3 deshalb bei derartigen Untersuchungsergebnissen immer mit relativ grofien Schwankungen gerechnet werden. Unsere Untersuchungen sollten aber auch nur Auskunft uber den ungefahren anteilmafiigen Beitrag unserer Gemusearten zur Cholin-Versorgung geben, wenn man

F. J . R. Beattle, Biochem. J. 30, 1554 [1936]. J . S. Wal l , D . D. Christianson, R. /. Dimler u. F. R. Senti, Analytic. Chem. 37, 870 [1960].

F E T T E . S E I F E N A N S T R I C H M I T T E L 79. Jahrgang Nr. 6 1977 260

Tabelle 1

Die auf ungebundenes Cholin, GlycerylphosPhorylcholin (GPC) + Phosphorylcholin ( P C ) und Lecithin (Phosphatidylcholin) entfallenden Cholin-Gehalte in Nahrungspflanzen (angegeben

als Cholinchlorid)

(Sorten- Cholin GPC + PC Lecithin bezeichnung) [pgig] “T/Pl [Pdgl

Spinat 42-171 23- 42 66-141 Sellerie

(Apia 65) 181 11 92 Mohren 59-128 2- 4 47- 83 Lauch

Rosenkohl (?) 432 129 21

Blanca) 757 4 20

(Genita) 291 44 30

Blumenkohl (Flora-

Tomaten 174-181 4 - 5 5 - 19 Griinkohl

(Halbhoher Westlander) 894 2 18

Kartoffeln (Clivia) 400 39 14

Wirsing (?) 561 109 8

Rotkohl WeiBkohl (?) 357 90 3

(Marner September- rot) 28 1 31 2

Kopfsalat 166-203 4 - 13 2

Witloof) 124 7 2

Chicoree (Briisseler

Kohlrabi- Knolle (Rogglis

Buschbohnen

Chinakohl

Vollmilch

Ei (mit Schalc

Freiland) 211 33 1

(Rosisty) 244 14 1

(Hongkong F1) 156 38 0.2

(nicht entrahmt) 56 150 6

gewogen) 4 8 3.94 mg!g

die taglich mit unserer Gesamt-Nahrung zugefiihrte Cho- lin-Menge mit 1.5 bis 4 g (= 1.73 bis 4.61 g Cholinchlo- rid) zugrunde legt.

Danach besitzt der Griinkohl den hochsten Gesamt- cholin- und einen mittleren Lecithin-Gehalt. Blumenkohl ist etwa gleichbedeutend einzustufen. Als Trager hoher Lecithin-Gehalte sind neben Sellerie die fur die Klein-

Tabelle 2

Die Cholin-Verteilung in Abhangigkeit von den jeweiligen Sorten (angegeben als Cholinchlorid)

Cholin GPC + PC Lecithin (Sortenbezeichnung) [&gl [vdel “?dgl

Spinat (Friiremona) Ernte: Mai

Spinat (Monnopa) Ernte: Juni

Spinat (?) Ernte: Dezember

Mohren (Gonsenh. Treib) Ernte: August

Mohren (Nantaise) Ernte: September

Mohren (?) Ernte: Oktober

Tomaten (Sioux) Ernte: August

Tomaten (Fortos) Ernte: September

Kopfsalat (Maikonig) Ernte: April

Kopfsalat (Hilde) Ernte: September

Kopfsalat (Kares) Ernte: Dezember

42

43

171

101

59

128

181

174

166

182

203

23

42

25

4

3

3

4

5

4

5

13

141

96

66

83

52

47

19

5

2

2

2

kind-Ernahrung wichtigen Gemusearten Spinat und Moh- ren zu nennen, deren Gesamtcholin-Gehalte aber relativ niedrig sind.

Bei allen Gemiisearten dominieren die Gehalte an ungebundenem Cholin. Die auf GPC + PC entfallenden Cholin-Gehalte liegen speziesabhangig teils iiber, teils unter den auf das Lecithin entfallenden Cholin-Gehal- ten.

Beim Vergleich mit den 2 wichtigen Nahrstoff-Tragern Vollmilch und Vollei fallen zunachst deren niedrige Gehalte an ungebundenem Cholin auf. In Vollmilch konnten aber die hochsten Gehalte an GPC + PC nach- gewiesen werden. Wohlbekannt sind die aui3erordent- lich hohen Lecithin-Gehalte im Eigelb, deren Fettsaure- Muster aber stark von dem des pflanzlichen Lecithins abweicht, so dai3 ein Vergleich diesbeziiglich wenig sinn- voll erscheint. Oberhaupt, es sol1 nicht zur Diskussion gestellt werden, ob die von uns vereinzelt nachgewiese- nen relativ hohen Lecithin-Gehalte aus der Sicht der Ernahrungsphysiologie Beachtung finden konnen. Zwei- felsfrei bedeuten aber hohe Lecithin-Gehalte bei Pflan- Zen hohe Gehalte an essentiellen Fettsauren.

Fur die sorgfaltige Assistenz danke ich meiner Laborantin, Frl. A . Zoth, ganz herzlich.

Eingegangen am 21. Oktober 1976.

~~~

Kurznachrichten

Arbeitstagung 1977 der Deutsrhen Gesellshaft fur Milchwissenshaft

schung und Lehre - ein umfangreiches Programm. Fur knapp 3 Tage Dauer hatte die Suddeutsche Versuchs- und Forschungs- anstalt fur Milchwirtschaft Weihenstephan diese Tagung unter Oberleitung von Prof. Dr. Karg, dem Direktor des Institutes fur Physiologie, vorbereitet. Neben der Besichtigung der An-

Die Deutsche Gese1lschaft fiir ~ i l , & ~ i ~ ~ ~ ~ ~ c h ~ f t (DGM) hot auf ihrer Arbeitstagung 1977 in Weihenstephan bei Freising fast 300 Besuchern - vorwiegend Wissenschaftlern aus For-

F E T T E * S E I F E N . A N S T R I C H M I T T E L 79. Jahrgang Nr. 6 1977 261