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Die Bedeutung von chinesischen Speisepilzen für die Krebsbekämpfung am Beispiel "Hericium erinaceus" und seine Wirkung auf HeLa-Zellen

Diplomarbeit 1999 100 Seiten

Gesundheit - Ernährungswissenschaft

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Verzeichnis der Abbildungen

Verzeichnis der Tabellen

Verzeichnis der Abkürzungen, Glossar

1 Einleitung

2 Literaturübersicht
2.1 Inhaltsstoffe von Pilzen
2.1.1 Ernährungsphysiologisch wichtige Inhaltsstoffe
2.1.1.1 Protein
2.1.1.2 Aminosäuren
2.1.1.3 Vitamine
2.1.1.4 Mineralstoffe
2.1.1.5 Spurenelemente
2.1.1.6 Aromastoffe
2.1.2 Pharmakologisch wichtige Inhaltsstoffe
2.1.2.1 Antitumor-Polysaccharide
2.1.2.2 Zytotoxische Substanzen
2.1.2.3 Antimikrobielle Substanzen
2.2 Beispiele
2.2.1 Hericium erinaceus
2.2.2 Lentinus edodes
2.2.3 Ganoderma lucidum
2.3 HeLa-Zellen
2.4 Problemstellung und Ziel der Arbeit

3 Eigene Untersuchungen
3.1 Material und Methoden
3.1.1 Verwendetes Untersuchungsmaterial
3.1.2 Extraktherstellung
3.1.3 Zellkultivierung
3.1.3.1 Herstellung des Zellkulturmediums
3.1.3.2 Passagieren der Zellen mit Trypsin
3.1.4 Ermittlung der Zellzahl mittels Hämocytometer für die Erstellung des Wachstumsverlaufs von Hela-Zellen
3.1.5 MTT-Test
3.1.5.1 Zelleinsaat
3.1.5.2 Extraktzugabe
3.1.5.3 Mikroskopische und photometrische Auswertung
3.2 Ergebnisse
3.2.1 Wachstumsverlauf von HeLa-Zellen
3.2.2 Ergebnisse der Extraktherstellung
3.2.3 Statistische Auswertung
3.2.4 Vergleich von Hericium erinaceus- Fruchtkörpern aus Holland mit -Fruchtkörpern aus chinesischen Provinzen und Ganoderma lucidum hinsichtlich ihrer Wirkung auf HeLa-Zellen
3.2.4.1 Vergleich der Wasserextrakte
3.2.4.2 Vergleich der Ethanolextrakte
3.2.4.3 Vergleich der Pentanextrakte
3.2.4.4 Vergleich des Wasserextrakts mit dem Preßsaft von Hericium erinaceus aus Holland
3.2.5 Dosis-Wirkungskurven und mikroskopische Auswertung der einzelnen Extrakte
3.2.5.1 Hericium aus Holland
3.2.5.2 Hericium aus China
3.2.5.3 Ganoderma
3.2.6 Zusammenfassender Vergleich der Ergebnisse

4 Diskussion
4.1 Bewertung der Methode
4.1.1 HeLa-Zellen
4.1.2 MTT-Test
4.2 Beurteilung der Ergebnisse
4.2.1 Wachstumsverlauf der HeLa-Zellen
4.2.2 Extraktherstellung
4.2.3 MTT-Tests
4.3 Hericium als Heilmittel gegen Krebs
4.4 Ausblick

5 Zusammenfassung

6 Literaturverzeichnis

Verzeichnis der Abbildungen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 EINLEITUNG

In der Krebsforschung gibt es verschiedene Ansätze.

Einerseits wird versucht, gänzlich neue Methoden zu entwickeln, z.B. bei Gebärmutterkarzinomen präventiv zu impfen oder Krebszellen in frühen Stadien auszuhungern (Folkman 1996).

Andererseits ist auch die Suche und Isolation von antikanzerogenen Stoffen weit fortgeschritten.

Asiatische Forscher, die sich mit Inhaltsstoffen von Pilzen befassen, suchen eine Lösung in Wirkstoffen, die schon Jahrhunderte in der traditionellen chinesischen Medizin Anwendung finden (Eisenhut 1991). Hierbei ist von besonderem Interesse der ungenießbare glänzende Lackporling (Ganoderma lucidum), der Shiitake (Lentinus edodes) und seit neuestem auch ein Pilz genannt "Affenkopfpilz"(Hericium erinaceus) (Mizuno 1995).

Der bekannteste und hinsichtlich seiner Wirkungen am meisten erforschte Speisepilz ist der Shiitake. Aus ihm wurde Lentinan isoliert, ein Stoff, der in vielen Versuchen pharmakologische Wirkungen zeigte (Wasser und Weis 1997a).

Seit einiger Zeit ist auch Hericium von Interesse, da dieser in Asien als Delikatesse geltende Speisepilz ebenfalls antikanzerogene Stoffe enthält (Mizuno 1995).

Ganoderma zählt zwar nicht zu den Speisepilzen, ist aber seit tausenden von Jahren ein Bestandteil der traditionellen chinesischen Medizin, da er nicht nur gegen Krebs, sondern auch gegen eine Vielzahl anderer Krankheiten mit Erfolg eingesetzt wird (Langlotz 1997).

Diese Pilze können zum einen präventiv verwendet werden, indem täglich eine definierte Menge davon verzehrt wird, soweit es Speisepilze sind. Andererseits werden Extrakte daraus hergestellt oder Einzelsubstanzen isoliert, die oral oder intravenös verabreicht werden, wenn bereits ein Tumor vorhanden ist. Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß diese Substanzen nach heutigem Erkenntnisstand keine Nebenwirkungen haben (Mizuno 1995c). So könnten z.B. Chemotherapeutika mit starken Nebenwirkungen teilweise ersetzt werden.

In diesem Bereich laufen vor allem in Japan am National Cancer Center Research Institute Forschungsarbeiten und so ist auch das Ziel dieser Diplomarbeit einerseits, bisherige Untersuchungen an H. erinaceus, L. edodes und G. lucidum vergleichend zusammenzufassen und andererseits, eigene Versuche mit Hericium-Extrakten auf die Zytotoxizität an Krebszellen durchzuführen. Vor allem werden Zuchtstämme aus Holland und wild gewachsene Stämme aus chinesischen Provinzen auf ihre möglicherweise unterschiedliche Wirksamkeit hin getestet.

Ergänzend wird eine Literaturübersicht und ein Wachstumsverlauf von HeLa-Zellen erstellt werden, um die gewählte Methode hinsichtlich ihrer Eignung zu erläutern.

Letztendlich sollen aus Literatur und eigenen Untersuchungen Möglichkeiten aufgezeigt werden, wie die Pilze, vor allem Hericium erinaceus, die Krebsentstehung und das Tumorwachstum beeinflussen können.

2 LITERATURÜBERBLICK

2.1 Inhaltsstoffe von Pilzen

Mit 3 kg pro Kopf, davon 2,5 kg Champignons (Schnitzler 1995) und Jahr ist der Verbrauch von Speisepilzen in Deutschland eher bescheiden, jedoch konnte eine Steigerung in den letzten Jahre verzeichnet werden (Timmel und Kluthe 1997). Dies liegt gewiß auch an dem immer reichhaltiger werdenden Angebot. Neben Frischpilzen aus Fernost, die durch verbesserte Kultivierungsmethoden auch bei uns angebaut werden, wie Lentinus edodes, tragen vor allem Trockenpilze zu mehr Vielfalt bei. Anscheinend ist auch die Angst des Verbrauchers vor radioaktiver Belastung der Pilze gesunken.

In der Ernährungswissenschaft sind Pilze eher von geringem Interesse, was an den wissenschaftlichen Nährwerttabellen Souci-Fachmann-Kraut und am Bundeslebensmittelschlüssel unschwer erkennbar ist. Sie enthalten nur 10 bzw. 11 Pilzsorten, was angesichts des Angebots in Geschäften unzureichend ist. Ein Grund für die Unbeliebtheit scheint zu sein, daß Pilze als pflanzliche Nahrungsmittel in Europa weniger Tradition haben, als z.B. in asiatischen Ländern.

Immer wieder wird betont, daß Pilze zwar hochwertige Einzelsubstanzen aufweisen, jedoch nicht klar ist, inwieweit sie "verdaulich", also für den Körper verwertbar, sind. Dies gilt einmal für das Eiweiß - Timmel und Kluthe (1997) gehen von einer 70 %igen "Proteinverdaulichkeit" aus - und natürlich für Mineralstoffe und Spurenelemente, die an hochmolekulare Stoffe wie Phytin gebunden sein können. Außerdem reichern einige Wildpilze bekanntermaßen hohe Mengen an radioaktiven Stoffen und Schwermetallen an.

Dazu kommt, daß der Nährwert von Pilzen auch sehr stark von Stamm, Anbaumethode und Erntezeit abhängt und daß Analysemethoden zur Identifizierung von Inhaltsstoffen noch nicht einheitlich sind (Chang et al. 1993).

Dabei wurden in frühester Zeit Pilze als ein besonderes Nahrungsmittel behandelt. Die alten Griechen glaubten, daß sie den Kämpfern für die Schlachten Kraft verleihen, die Pharaonen schätzten Pilze als Delikatesse und die Römer bezeichneten die Pilze als "Nahrung der Götter" (Chang und Miles 1989). So scheint es lohnend, den Wert von Speisepilzen unter heutigem Wissensstand zu durchleuchten:

2.1.1 Ernährungsphysiologisch wichtige Inhaltsstoffe

Pilze enthalten neben Wasser, Kohlenhydraten und Proteinen auch Ballaststoffe, Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente. Wegen der geringen Fettwerte (Shiitake: 4,9-8,0 % der Frischmasse), dem Ballaststoffgehalt (Shiitake: 7,3-8,0 % der Frischmasse) und der daraus resultierenden niedrigen Nahrungsenergie eignen sich Pilze für eine Vielzahl von Diäten.

In den folgenden Kapiteln wird insbesondere Menge und Qualität des Pilzeiweißes behandelt, sowie in Pilzen enthaltene Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente.

Da für den Genußwert einige Aromastoffe von besonderer Bedeutung sind, werden sie anschließend auch näher erläutert.

2.1.1.1 Protein

Für eine Bewertung des Eiweißgehaltes ist die Menge an Rohprotein und dessen Zusammensetzung, vor allem die essentiellen Aminosäuren (AS) entscheidend.

Das in der Literatur verwendete "Rohprotein" umfaßt neben den Proteinen auch alle anderen organischen Stickstoffverbindungen wie Peptide, freie AS, Amide u.a.

Zur Bestimmung des Rohproteingehaltes wird normalerweise der Stickstoffgehalt nach Kjeldahl bestimmt und mit 6,25 multipliziert. Dieser Umrechnungsfaktor ergibt sich aus der Tatsache, daß Protein durchschnittlich zu 16 % aus Stickstoff besteht (N.N. 1995). Der Rohproteingehalt wird in Nährstofftabellen pro 100 g Nahrungsmittel oder in % angegeben. Für Pilze wird der Faktor 4,38 anstatt 6,25 verwendet, um der schlechten Verdaulichkeit des Pilzproteins Rechnung zu tragen (Chang et al. 1993).

Die Gehalte an Rohprotein in Pilzen zeigt Tabelle 1, sie variieren zwischen 1,3 % (Shiitake) und 3,6 % (Steinpilz). Es ergibt sich daraus ein Gehalt von ca. 2 g Protein pro 100 g Frischpilz.

Diese Werte liegen unter denen von Fleisch, das Werte von 15,2 g (Schweinebauch) bis 23,3 g (Hühnerbrust) pro 100 g aufweist (Berlitz und Grosch 1992). Auch Getreide und eiweißreiche Gemüsesorten, wie Erbsen und Grünkohl enthalten quantitativ mehr Eiweiß. Verglichen mit anderen Gemüsesorten und Obst sind wiederum Pilze eiweißhaltiger.

Tabelle 1: Proteingehalte einiger Lebensmittel (g/100 g Frischmasse; 1= nach Souci et al. 1994; 2 = nach Wasser und Weis 1997a)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.1.1.2 Aminosäuren

Aminosäuren sind die Bausteine von Proteinen und Peptiden, können jedoch auch als freie AS vorkommen. Für einige Problemstellungen wird deswegen zwischen Protein-Aminosäuren und freien AS unterschieden, was jedoch für eine Bewertung der Qualität von Pilzeiweiß nicht notwendig ist.

Wichtiger ist hier die Unterscheidung in essentielle und nicht-essentielle AS. Erstere kann der menschliche Organismus nicht selber bilden, weswegen sie mit der Nahrung zugeführt werden müssen (Biesalski et al. 1995).

Um die Menge an essentiellen AS in einem Lebensmittel zu erfassen, wird der EAA-Index (Essential Amino Acid) verwendet. Er vergleicht alle essentiellen AS mit den Gehalten des als vollwertig angesehenen Eiproteins (Kirchgeßner 1997). In Nährwerttabellen werden Aminosäuren meist in g/100 g Protein angegeben.

Die Proteine der am meisten kultivierten Pilze enthalten alle essentiellen AS, sowie nicht-essentielle AS und Amide. Tabelle 2 zeigt, daß sie vor allem reich an Lysin und Leucin sind, was in den meisten Getreidearten fehlt. Allerdings ähneln sie Gemüse in ihren niedrigen Gehalten an Tryptophan und Methionin (Chang und Miles 1989).

Ein Vergleich mit den Bedarfszahlen zeigt, daß durch 100 g einer Pilzmahlzeit der Bedarf an essentiellen AS eines Erwachsenen schon fast gedeckt ist.

Tabelle 2: Protein-Aminosäuremuster einiger Speisepilze und Bedarfszahlen (g/100 g Rohprotein; 1 = nach Eisenhut 1994;

2 = nach Biesalski et al. 1995)

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Die Gehalte an Protein und Aminosäuren können je nach Anbaumethode sehr stark schwanken, was aus einer Untersuchung von Lin et al. (1990) hervorgeht. Dort wurden wild gewachsene und gezüchtete Pilze auf ihre Aminosäuregehalte untersucht. Gezüchtete Pilze wiesen dort erheblich höhere Werte auf. Dies bedeutet, daß Eiweißgehalt und -zusammensetzung in Pilzen durch vermehrtes Stickstoffangebot im Substrat gesteigert werden können.

2.1.1.3 Vitamine

In Speisepilzen kommen Vitamine vor, die andere Lebensmittel, vor allem pflanzliche, meist nicht liefern können. Dazu zählt Vitamin B12 und Vitamin D. Aber es sind auch die B-Vitamine Niacin, Riboflavin, Thiamin, Panthotensäure, Vitamin B6 sowie Biotin und Vitamin C zu finden.

Tabelle 3 zeigt Vitamingehalte einiger Pilze.

Tabelle 3: Vitamingehalte einiger Speisepilze (1 = pro 100 g Frischmasse, nach Souci et al. 1994; Chang et al. 1993; 2 = mg/pro Tag, nach DGE 1991; n.d. = not determined)

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Dabei sind die hohen Provitamin D 2 -Werte in Steinpilz und Shiitake erwähnenswert. Mit einer Pilzmahlzeit wird die Hälfte des Tagesbedarfs an Vitamin D gedeckt.

Nur kleine Mengen an Vitamin E (10 µg) konnten im Shiitake gefunden werden (Flynn 1991). Der Steinpilz enthält mit mehr als einem Zehntel des Tagesbedarfs am meisten aktives Vitamin E.

Thiamin(Vitamin B1)-Gehalte sind vor allem im Shiitake mit 780 µg sehr hoch, im Steinpilz sehr niedrig (33 µg).

Andere B-Vitamine sind ebenfalls in beachtlichen Mengen enthalten.

Vitamin C enthält der Champignon am meisten (4,5 mg), gefolgt vom Steinpilz, der 2,5 mg enthält.

Vitamin B 12 konnten in P. ostreatus 14 µg/100 g Frischmasse (Chang et al. 1993) und im Kulturchampignon nachgewiesen werden (Timmel und Kluthe 1997).

Vitamin A und ß-Carotine sind in Pilzen kaum zu finden.

Die Werte zeigen, daß der Bedarf an Vitaminen mit dem Verzehr von Pilzen nur schwer zu decken ist. Es beweist aber auch, daß vor allem B-Vitamine in Pilzen zu finden sind, die im menschlichen Organismus als Co-Enzyme fungieren.

2.1.1.4 Mineralstoffe

Pilze sind gute Mineralstofflieferanten. Sie enthalten wenig Natrium, dafür reichlich Kalium und Phosphor. Dies macht Pilze besonders geeignet für Personen, die im Rahmen einer natriumarmen Diät auf zu hohen Blutdruck achten müssen. Besonders kaliumreich ist der Steinpilz mit bis zu 486 mg/100 g Frischmasse und der Champignon, der bis zu 540 mg aufweisen kann (Eisenhut 1994) (s. Tabelle 3).

Calcium ist in Pilzen wenig (3-10 mg/100 g Frischmasse) zu finden, eine Ausnahme stellt nur der Steinpilz mit bis zu 23 mg dar. Die bei Chang et al. (1993) erwähnten hohen Ca-Gehalte von Shiitake konnten in anderer Literatur nicht nachgewiesen werden. Hohe Ca-Gehalte können sich aus der Zucht von Pilzen auf Ca-reichen Substraten ergeben, wie bei Sasaki (1990) beschrieben.

Tabelle 4: Mineralstoffgehalte einiger Speisepilze (in mg/100 g Frischmasse; 1 = nach Eisenhut 1994; 2 = nach DGE 1991;

3 = nach Mizuno et al. 1995a; 4 = nach Souci et al. 1994)

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2.1.1.5 Spurenelemente

Auch Spurenelemente sind in Pilzen ausreichend zu finden. Vor allem Eisen, Kupfer, Zink, Mangan und Kobalt. Einige Pilzsorten (z.B. der Nelkenschwindling) enthalten in 100 g Frischmasse bis zu 30 % des Tagesbedarfs (Timmel und Kluthe 1997).

Die hier behandelten Speisepilze Champignon, Austernpilz und Steinpilz erreichen ca. 10-20 % des Bedarfs eines Erwachsenen. Die bei Wasser und Weis (1997a) angegebenen Zink- und Kupfer-Gehalte des Shiitake erscheinen zu hoch. Der Affenkopfpilz enthält ebenfalls vergleichsweise viel Eisen, Zink und Kupfer (s. Tabelle 4).

Jedoch hängt der Gehalt an Spurenelementen ebenso wie der Mineralstoffgehalt von Pilzen sehr stark von dem jeweiligen Substrat ab, auf dem sie angebaut werden (Wasser und Weis 1997a).

Tabelle 5: Spurenelemente in einigen Speisepilzen (1 = in mg/100 g Frischmasse, nach Souci et al. 1994; 2 = in mg/1 g Trockenmasse; nach Wasser und Weis 1997a, Mizuno et al. 1995a; 3 = nach DGE 1991)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.1.1.6 Aromastoffe

Speisepilze sind geschmacklich je nach Sorte und Anbaumethode sehr unterschiedlich. Sie enthalten eine große Vielfalt an Aromastoffen, flüchtige und nicht-flüchtige.

Die für das Pilzaroma wichtigste Substanz ist 1-Octen-3-ol. Sie gehört zu den C8-Verbindungen. Außerdem spielt der Geschmacksverstärker Guanosin-5-Monophosphat und freie Glutaminsäure für den Geschmack eine wichtige Rolle. Neben diesen Verbindungen finden sich zahlreiche andere, aus denen sich der eher milde Geschmack von Austernpilzen, der erdige Geschmack von Steinpilzen und der würzige von Shiitake ergeben. Bis jetzt wurden 35 aromabildende Substanzen (Eisenhut 1994) isoliert.

Unter ihnen finden sich z.B. α-Pinen, das eine harzige, terpentinartige Geruchsnote aufweist und Limonen, das ein wichtiges Primäraroma in Zitrusfrüchten ist. Außerdem Alkohole (Pentanol, Hexanol), Aldehyde (Hexanal, Octanal) und Ester (Buttersäuremethylester, Linolsäuremethylester), wie sie auch in einigen Obstsorten zu finden sind (Pfeiffer 1997). Sie verleihen den Pilzen säuerliche, fruchtige, süßliche und esterartige Geruchsnoten.

Vor allem bei den sogenannten "Würzpilzen" wie Champignons, Steinpilze oder Shiitake in getrocknetem Zustand sind die Aromastoffe von besonderer Bedeutung.

2.1.2 Pharmakologisch wichtige Inhaltsstoffe

Basidiomyceten (Ständerpilze) spielten als Lieferanten pharmakologischer Wirkstoffe für die westliche Medizin bisher nur eine untergeordnete Rolle (Lindequist et al. 1990). Jedoch beschäftigen sich seit einigen Jahren vor allem Arbeitsgruppen in Japan und Deutschland mit der Isolierung von medizinisch interessanten Wirkstoffen aus Basidiomyceten. Wie solche Stoffe bei der Behandlung oder der Vorbeugung von Krebserkrankungen eine Rolle spielen, ist unterschiedlich und im Detail noch nicht genau bekannt.

Dabei wird unterschieden zwischen Pilzinhaltsstoffen, die das Immunsystem stärken, Substanzen, die toxisch sind für Krebszellen, und solchen, die Bakterien oder Viren, welche bei einigen Krebsarten eine Rolle spielen, abtöten.

2.1.2.1 Antitumor-Polysaccharide

Ein interessanter Weg bei der Bekämpfung von Tumorerkrankungen kann die gezielte Stimulation des Immunsystems darstellen. Darauf baut eine neue Therapieform, die "Immuntherapie" auf, bei der verabreichte Botenstoffe des Immunsystems (Cytokine) oder genetisch identische Antikörper dem Organismus helfen sollen, Krebszellen zu bekämpfen. Denn Krebs kann mit den körpereigenen Abwehrkräften besiegt werden, wenn es gelingt, diese zu aktivieren (Old 1996).

Eine Möglichkeit die Abwehrkräfte zu aktivieren, sind große Zuckermoleküle (Polysaccharide) aus Pilzen, die im folgenden besprochen werden:

Als 1968 Ikekawa et al. (zit. in Chihara 1978) herausfanden, daß Wasserextrakte von Fruchtkörpern einiger Basidiomyceten (Polyporaceae und Mucronoporaceae) bei Mäusen mit implantiertem Bindegewebstumor (Sarkoma 180) starke Wirkungen zeigten, begannen viele Forscher die aktiven Substanzen zu isolieren. Es zeigte sich, daß es sich um Polysaccharide, ß-D-Glucane, handelte (Mizuno et al. 1995a). Später wurden auch Heteropolysaccharide, Glycoproteine, Ballaststoffe, Nukleinsäuren und Lectine identifiziert, die ebenfalls immunstimulatorische Wirkungen zeigten.

Es wurden weiterhin ß-D-Glucane isoliert, die aber unterschiedlich stark wirkten. Zuerst wurde angenommen, die glycosidische Verknüpfung der Hauptkette spiele eine Rolle, wie bei den hoch wirksamen 1,3-ß-D-Glucanen Lentinan (Abb.1), Schizophyllan und Scleroglucan. Jedoch fand man auch bei 1,4-ß-D- und 1,6-ß-D-Glucanen stark und weniger stark wirksame Polysaccharide (Chihara 1978).

Abb. 1: Chemische Struktur eines antitumor-aktiven 1,3-ß-D- Glucopyran mit 1,6-ß-D-glycosyl-Verzweigung

Heute ist klar, daß die Antitumor-Wirkung beeinflußt wird von Wasserlöslichkeit, Größe des Makromoleküls, Grad und Art der Verzweigung zwischen Haupt- und Seitenketten. Ein einfacher Zusammenhang zwischen Wirkung und Struktur konnte bei der Vielzahl der untersuchten Pilze und Polysaccharide nicht gefunden werden.

Neben den Fruchtkörpern enthalten auch das vegetative Mycel (Submerskultur) und Kulturmedien in denen Mycel angezogen wurde, einige Polysaccharide, die untersucht wurden (Mizuno et al. 1995a).

Um die Wirkung der Polysaccharide verstehen zu können, werden im folgenden einige Kernpunkte der Tumorimmunologie zusammengefaßt (Roitt et al. 1987):

1. Veränderungen der Tumorzellen

Im 1. Stadium der Krebsentstehung (Neoplastische Transformation) wird das Genom einer Zelle so verändert, daß die neu entstandene Zelle ihr Wachstum nicht mehr regulieren kann. Mit dieser Veränderung geht oft einher, daß Membranstruktur und -oberfläche der Tumorzelle modifiziert werden. Die Oberfläche von Tumorzellen ist wichtig für das Immunsystem, um sie als "fremd" zu identifizieren und eine Immunantwort auszulösen. Einige Tumorzellen bilden jedoch auf ihrer Oberfläche Antigene, die gar keine Immunantwort hervorrufen ("immunologisches escape"). Ob sie dies tun, hängt von verschiedenen Faktoren ab, unter anderem von der Tumorart.

2. Immunantworten

Das spezifische Immunsystem besteht aus T- und B-Lymphozyten, die unterschiedliche Funktionen haben.

Für T-Zell-Antworten ist eine optimale Versorgung des Körpers mit Interleukinen notwendig. Tumorantigene aktivieren T-Zellen, welche daraufhin Tumorzellen am Wachstum hindern oder sie einfach lysieren. Außerdem produzieren sie Botenstoffe (Lymphokine), die Makrophagen (große Freßzellen) und natürliche Killer(NK)-Zellen anlocken. NK-Zellen zählen ebenfalls zu den Lymphozyten, sind aber von der Oberflächenstruktur fremder Zellen unabhängig.

NK-Vorläufer unterliegen einer Kontrolle durch T-Zellen und Cytokine wie Interleukin 2 (IL-2) und Interferon (IFN). Außerdem stimuliert IL-2 die Aktivität von NK-Zellen. NK-Zellen haben keinen Einfluß auf einen bereits fortgeschrittenen Tumor.

Makrophagen zeigen erst zytotoxische Aktivität, wenn sie durch Lymphokine oder andere Stoffe aktiviert wurden. Ist eine Bindung zwischen Tumorzelle und Makrophage zustande gekommen, setzt dieser zytolytische Proteinasen, H2O2 und Sauerstoffmetaboliten frei.

Es ist unbekannt wie die Tumorzellrezeptoren beschaffen sind, an denen NK-Zellen und Makrophagen binden können.

B-Zell-Antworten bestehen aus der Bildung von spezifischen Antikörpern gegen Tumorantigene. Diese Antikörper lysieren Tumorzellen direkt oder locken NK-Zellen und Makrophagen an.

Ob sich ein Tumor manifestieren kann, hängt von seiner Fähigkeit ab, sich dem Immunsystem zu entziehen, von funktionierenden Immunantworten (T- und B-Lymphozyten, NK-Zellen, Makrophagen, IL-2 und IFN) und von der Anzahl der Stoffe, die die Immunantwort sabotieren. Zu letzteren zählen z.B. sogenannte "Supressormakrophagen", von den Tumorzellen abgestoßene Antigene oder Prostaglandine wie PGE2.

Wie die oben genannten Zuckermoleküle in das Immunsystem eingreifen können und dieses unterstützen, war und ist Gegenstand zahlreicher Untersuchungen.

Wasser und Weis (1997a) haben eine mögliche Erklärung, wie Lentinan und die anderen Polysaccharide auf molekularer Ebene wirken könnten: ß-D-Glucane binden an die Oberfläche von Lymphozyten und spezifischen Serumproteinen und setzen so die Kaskade der Immunantworten in Bewegung.

Die Wirkungen von Antitumor-Polysacchariden im tierischen Organismus lassen sich nach heutigem Wissensstand in 5 Prinzipien unterteilen (Autoren zit. in Chihara 1978):

1. Wiederherstellung einiger Abwehrmechanismen, die durch den Tumor unterdrückt werden

Lentinan stellte die verzögerte Sensibilisierung von Abwehrzellen (Nakano et al. 1974) und T-Helferzellaktivität wieder her (Haba et al. 1973, 1976). Außerdem schützte es den Wirt vor der immunsupressiven Wirkung der Chemotherapeutika (Nakano et al. 1974). Diese haben die Eigenschaft schnell wachsende Zellen wie Tumorzellen abzutöten, greifen damit aber Blutzellen an, die sich auch schnell teilen.

2. Verstärkung der T-Helferzellaktivität

Durch Lentinan wurden T-Zellen vermehrt in die Immunabwehr eingeschaltet (Maeda et al. 1971) und sie wirkten stärker zytotoxisch, wie Hamuro et al. (1978) nachwiesen. Dies geschieht über eine Erhöhung bioaktiver Serumfaktoren wie IL-1, IL-2 und IL-3 sowie Interferon (Chihara 1988; Wasser und Weis 1997a).

3. Aktivieren von Makrophagen

Lentinan erhöhte z.B. die lokal um das Tumorgewebe ablaufenden Zellreaktionen schon innerhalb einer Woche nach Transplantation des Tumors (Tokuzen 1971). Die Infiltration von Tumorgewebe mit Makrophagen bedeutet, daß der Tumor vom Immunsystem erkannt wurde (Roitt et al. 1987).

4. Erhöhung biologisch aktiver Serumfaktoren

Für einige Polysaccharide konnten eine Erhöhung von Serumproteinen und verstärkte Lysozym-Aktivitäten im Blut nachgewiesen werden (Maeda et al. 1974).

5. Andere physiologische Wirkungen

Lentinan schützte "normale" Zellen vor dem Tod durch das Chemotherapeutikum Cyclotidin (Tokuzen et al. 1976) und verstärkte die Histamin- und Serotonin-Sensitivität bei Mäusen (Maeda et al. 1971). Die biogenen Amine Serotonin und Histamin sind Gewebshormone, die vor allem auf die glatte Muskulatur der Gefäße sowie des Respirations- und Intestinaltrakts wirken. Dies wirkt sich indirekt hilfreich aus, da durch eine Weitung der Blutgefäße mehr Abwehrzellen heran transportiert werden (Buddecke 1989).

Dies zeigt, daß Antitumor-Polysaccharide wie Lentinan nachgewiesen physiologisch aktive Substanzen sind, mit einer Vielfalt von immunologischen und biologischen Mechanismen. Damit zählen sie zur Gruppe der "biologischen Immunmodulatoren". Durch ihren Einfluß nicht nur auf das Immunsystem, sondern auch auf die Homöostase des Hormon- und Nervensystems entsprechen sie eher dem asiatischen Verständnis eines Heilmittels.

Polysaccharide aus Pilzen können einmal präventiv gesehen von Nutzen sein, wenn durch Verzehr von z.B. Shiitake oder Einnahme von Lentinan einer Krebsentstehung vorgebeugt wird. Außerdem kann Lentinan bei einer bereits bestehenden Krebserkrankung in Verbindung mit Operation, Bestrahlung und Chemotherapie eingesetzt werden (Chihara 1978), wie es bereits in Japan in einigen Kliniken mit Erfolg geschieht.

Bei allem Optimismus sollten 3 Dinge beachtet werden:

1. Zweifelhaft ist, ob Einzelsubstanzen wie Lentinan genau soviel Wirkung entfalten können, wie im Verbund mit den anderen biologisch aktiven Substanzen der Pilze ("synergistische Wirkung").
2. Die Polysaccharide wurden zwar an sehr heterogenen Tumoren getestet, diese waren jedoch implantiert oder chemisch induziert worden. Bei Tests an Mäusen, die spontane Brust-Adenokarzinome entwickelten, waren die Polysaccharide unwirksam.
3. Es gibt keine eindeutige Sicherheit, daß Tierversuche in diesem Fall auf den Menschen übertragbar sind.

2.1.2.2 Zytotoxische Substanzen

Das zweite Prinzip der Antitumor-Aktivität von Pilzen sind biologisch aktive Stoffe, die Krebszellen abtöten können. Auch von diesen wurden bereits viele aus unterschiedlichen Pilzen (s. Tabelle 6) isoliert und auf HeLa- oder Hepatom(Leberzellkarzinom)-Zellen getestet. Sie stammen aus dem Sekundärstoffwechsel der Pilze und werden gebildet, um den Organismus vor Krankheitserregern zu schützen.

Einige dieser Substanzen gehören zu der Stoffgruppe der Steroide. Steroide sind organische Verbindungen die aus Isopren-Einheiten (C5H8) aufgebaut sind und dadurch viele Doppelbindungen besitzen.

Wie Tabelle 6 zeigt, stammen die meisten isolierten Steroide aus dem glänzenden Lackporling (G. lucidum). Aufgrund der Vielzahl der isolierten Wirkstoffe ist die Tabelle nicht vollständig.

Tabelle 6: Einige Steroide aus Pilzen, die zytotoxische Wirkung auf Krebszellen zeigten

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Neben Steroiden zeigen auch noch andere Stoffe zytostatische Wirkung. Dazu zählen neuartige Fettsäuren und Phenole, wie sie aus H. erinaceus (s. 2.2.1) isoliert wurden (Mizuno et al. 1995a).

2.1.2.3 Antimikrobielle Substanzen

Diese Stoffgruppe wird hier mitbehandelt, da seit einiger Zeit erkannt wurde, daß pathogene Mikroorganismen und Viren an der Entstehung und Proliferation von Krebs beteiligt sind. Bis zu 15 % aller Krebstodesfälle sind auf krebsverursachende Mikroben zurückzuführen (Trichopoulos et al. 1996).

Vor allem Viren sind seit längerem in den Ruf geraten, bestimmte Krebsarten selbst hervorzurufen, wie das Papillomvirus, das zu Gebärmutterhals-Krebs führen kann oder Hepatitis-B-Viren, die teilweise Leberkrebs erzeugen.

Ob Pilzinhaltsstoffe gegen mikrobiell induzierten Krebs wirken können, ist noch wenig untersucht, da die Mechanismen der Krebsentstehung erst langsam enträtselt werden.

Über die Wirksamkeit von Lentinan gegen eine Reihe von Bakterien und Viren gibt es jedoch bereits Forschungsergebnisse. So kam es zu einer 100 %igen Heilung in vivo bei Abelson Virus- und VSV-Enzephalitis-Virus-, sowie Listeria monocytogenes-, Bacillus subtilis und Staphylococcus aureus- Infektionen. Zu einer verstärkten Immunabwehr kam es nach Lentinan-Gabe gegen Mycobacterium tuberculosis, Herpes simplex I und II und den Adenovirus Typ 12, das tumorerzeugend ist (Hamada 1981; Kanai und Kondo 1981; Chang 1981; zit. in Wasser und Weis 1997a).

Okamato et al. (1993) isolierten chlorinierte Orcinol-Derivate von Hericium, welche antimikrobielle Wirkung auf Bacillus subtilis und auf einige Schimmelpilze wie Aspergillus niger zeigten.

Auch für Ganoderma ist eine erhöhte Abwehrfähigkeit gegen virale und bakterielle Infektionen nachgewiesen (Wasser und Weis 1997b).

Die Vermehrung der Viren wird durch eine vermehrte Bildung von Interferon unterdrückt. Es wurde doppelsträngige RNA aus Viruspartikeln identifiziert, die im Shiitake enthalten sind. Diese RNA-Moleküle sind hochgradig interferon- und abwehrstimulierend, wodurch die Virusinfektion eingedämmt werden kann (Eder und Weig 1988).

Da die hier behandelten Pilze auch bei Magenkrebs wirksam sind, stellt sich die Frage, inwieweit ihre Inhaltsstoffe gezielt gegen den pathogenen Keim Helicobacter pylori wirken können. H. pylori ist ein spiralig gekrümmtes, gramnegatives Stäbchenbakterium (Kayser et al. 1998), das seit einiger Zeit in Verbindung mit der Entstehung von Magenkrebs gesehen wird. Das Bakterium verursacht Magengeschwüre und wirkt dadurch kanzerogen (Trichopoulos et al. 1996). Bei Ehlers (1998) wurden Hericium -Extrakte auch auf unterschiedliche Bakterien getestet, wo sie keine Wirkung zeigten.

Neben der Möglichkeit Patienten durch Pilzinhaltsstoffe vor viraler und bakterieller Onkogenese zu schützen, ist es auch von Bedeutung bereits im Endstadium erkrankte Krebspatienten vor Infektionen zu schützen, die oft zum Tode führen, da die Immunabwehr zu stark durch den Tumor geschwächt ist (Wasser und Weis 1997a).

2.2 Beispiele

2.2.1 Hericium erinaceus

Der Pilz Hericium erinaceus wird bei uns "Affenkopfpilz" oder "Igelstachelbart" genannt, in Japan "Yamabushitake". In Europa ist er als Speisepilz weitgehend unbekannt. Erst kürzlich versuchten holländische Züchter in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Gemüsebau in München den Pilz in Deutschland zu vermarkten. Dieser Tage ist er bereits in einigen Delikateßläden zu kaufen. Obwohl der schmackhafte Pilz hier noch keinen hohen Bekanntheitsgrad erlangt hat, erreichte die Weltproduktion 1989/90 bereits 90.000 Tonnen, was 2,4 % der gesamten Pilzproduktion entspricht (Chang et al. 1993). Vor allem wird er in Japan und China kultiviert und vertrieben.

Der Pilz wird botanisch folgendermaßen eingeordnet (Mizuno 1995):

BASIDIOMYCOTA

HOMOBASIDIOMYCETES

Aphyllophorales

Familie: Heriaceae

Gattung: Hericium

Hericium erinaceus

Der Fruchtkörper ist weiß bis gelblich und bildet "Köpfe", die mit lauter Stacheln oder Härchen besetzt sind. Er wächst auf Harthölzern und zählt zu den Kernfäule-Erregern ("white rotters") (N.N. 1996a, Eisenhut 1994).

Der Proteingehalt sowie die Aminosäurezusammensetzung weichen im Vergleich mit anderen Speisepilzen nicht wesentlich ab (s. 2.1.1).

Auch bei Mineralstoffen gibt es keine Besonderheiten (Eisenhut 1994). Der Gesamtmineralstoffgehalt beträgt laut Mizuno et al. (1995a) 3,92 %, während Eisenhut (1994) schwankende Gehalte zwischen 3,5 und 19,9 % angibt.

Über Vitamingehalte gibt es wenig Untersuchungen. Nur Takaishi et al. (1991) berichten über sechs verschiedene Ergosterol-Derivate, die aus dem Affenkopfpilz isoliert wurden.

Die Vermutung, daß hohe Konzentrationen an Germanium im Affenkopfpilz zu finden seien, konnte nicht bewiesen werden. Die organische Ge-Verbindung G-132 51 zeigte Antitumor-Wirkung, daher ergibt sich das Interesse für Ge-Verbindungen

in Pilzen (Mizuno et al. 1995a).

Interessant hingegen sind die in Hericium enthaltenen Aromastoffe. Limonen und 4-Octanolid verleihen dem Affenkopfpilz eine zitrus- bzw. kokosähnliche Note. Außerdem enthält er 32 von 35 aromabildenden Stoffen. Damit übertrifft er alle bereits untersuchten Speisepilze (Eisenhut 1994). Dies zeigt, daß der Affenkopfpilz nicht ohne Grund wegen seines Geschmacks als besondere Delikatesse gilt.

In der chinesischen Medizin spielt der Affenkopfpilz vor allem getrocknet eine Rolle. Er heißt medizinisch "Houtou". Früher war er der königlichen Familie vorbehalten (N.N. 1996a). Es wurde aus dem getrockneten Material ein Wasserextrakt hergestellt, der als Gesundheitsdrink galt. Heute werden aus dem Fruchtkörperpreßsaftkonzentrat seit 1977 in China Tabletten hergestellt (Yiu 1989; zit. in Eisenhut 1994). In alten Dokumenten der "Kampo"-Medizin wurde überliefert, daß der "Houtou" einen positiven Effekt auf die Verdauung und die Organe Herz, Leber, Lunge, Milz und Nieren hat.

Er wird auch heute noch bei folgenden Indikationen eingesetzt:

Appetitlosigkeit, Schmerzen im Oberbauch, Magenschleimhautentzündung, Magengeschwüre und -krebs, Geschwüre des Zwölffingerdarms, Entzündungen des Dickdarms (Wang 1996).

1985 wurde eine Doppelblindstudie durchgeführt, die die Effektivität einer Therapie mit H. erinaceus bei chronisch, atrophischer Gastritis (CAG) untersuchen sollte (Xu et al. 1985). Dabei wurden 50 Patienten untersucht, bei denen endoskopisch (Magenspiegelung) eine CAG nachgewiesen wurde. Gruppe I bekam 3 Tabletten mit Wirkstoff pro Tag, Gruppe II erhielt ein Placebo. Die Länge der Einnahme betrug 3 Monate. Vorher und nachher wurden die Patienten gastroskopisch untersucht und einer Magensäureanalyse unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 zusammengefaßt:

Tabelle 7: Ergebnisse der Studie über H. erinaceus -Therapie bei Gastritis

(Angaben in %)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Autoren zeigten sich erstaunt über die gefundenen, statistisch abgesicherten Ergebnisse, vor allem bei den Besserungen der Entzündungen (58,33 %) und der Dysplasie (50 %). Daß das Drüsengewebe des Magens nicht regeneriert wurde, führten sie auf den kurzen Zeitraum der Behandlung zurück. Es traten bei keinem der Patienten Nebenwirkungen auf.

Obwohl der Affenkopfpilz für die Forschung noch nicht von überragendem Interesse war, wie der unten noch ausführlich beschriebene Shiitake, gibt es bereits etliche Einzelsubstanzen, die isoliert wurden:

Mizuno (1992, 1995) isolierte 15 verschiedene Polysaccharide. 5 davon (Xylan, Glucoxylan, Heteroxylan und deren Proteinkomplexe) zeigten starke Antitumor-Aktivität bei Mäusen. Es kam zu Tumorinhibierungsraten von 40,3 % (FI0-a) bis 75,9 % (FIII-2b).

Xu et al. (1994) berichten später über die immunmodulatorische Funktion der Polysaccharide: Sie verdreifachten in Verbindung mit Lipopolysacchariden die Reifung von Milz-Lymphozyten in Mäusen.

Lectine:

Lectine sind pflanzliche Glycoproteine, die mit Kohlenhydratresten, z.B. an Zellwänden, Bindungen eingehen können. Im menschlichen Organismus wirken Lectine wie Antikörper, denn durch Verklumpung von "fremden Zellen" werden diese markiert und können von unspezifischen Zellen des Immunsystems (Phagozyten) erkannt und lysiert werden (Campbell 1997).

Das Lectin HEL wurde von Mori et al. (1990, zit. in Mizuno 1995) aus dem Fruchtkörper isoliert. Er zeigte in weiteren Versuchen, daß Erythrozyten nicht aggregiert wurden.

Kawagishi et al. (1994a) isolierte ein Lectin, das Spezifität gegenüber Sialinsäuren aufwies, vor allem gegen N-glycolylneuraminsäure. Insbesondere die Ganglioside des Nervensystems enthalten Neuraminsäuren, aber auch Krebszellen nutzen Sialinsäure um sich zu "maskieren" und so für Abwehrzellen unerkannt zu bleiben.

Im Affenkopfpilz gefundene, biologisch aktive und medizinisch interessante Substanzen lassen sich in 3 verschiedene Wirkungsarten einteilen:

1. zytotoxisch auf HeLa-Zellen

Herierin III und IV (Qian et al. 1990)

Hericenone A und B (Kawagishi et al. 1990)

de-novo-Fettsäuren (Kuwahara et al. 1992)

Erinapyron A und B (Arnone et al. 1994)

2. Stimulation des NGF (nerve growth factor):

Der NGF ist ein Protein, das essentiell für die Entwicklung und Aufrechterhaltung von sympathischen und sensorischen Neuronen ist (Buddecke 1989). Es wird angenommen, daß NGF bei der Verhinderung der Alzheimer`schen Krankheit und anderen peripheren Nervenerkrankungen eine Rolle spielt (Yamaguchi et al. 1993).

Hericenone C, D und E (Kawagishi et al. 1991)

Chromane, Hericenone F, G und H (Kawagishi et al. 1993)

Erinacine A, B und C (Kawagishi et al. 1994b)

Hericene A, B und C und (Arnone et al. 1994)

3. Antimikrobielle Wirksamkeit

Erynapyron C (Arnone et al. 1994) zeigte leichte Aktivität gegenüber gram-positiven Bakterien.

Von Okamato et al. (1993) isolierte Orcinol-Derivate hemmten das Wachstum von Bacillus subtilis und einigen Schimmelpilzen.

Hericium erinaceus scheint ein neuer Wunderpilz zu sein. Er besitzt sehr viele zytotoxisch aktive Substanzen und Polysaccharide. Vor allem seine Wirksamkeit bei Erkrankungen des Magens ist praktisch bewiesen.

Neben seiner medizinischen Bedeutsamkeit ist er schmackhaft und vielseitig zuzubereiten.

Anbauversuche mit Speisepilzen zeigten, daß die Menge der Inhaltsstoffe sehr stark von Stamm und Kultivierungsmethode abhängt. Wang et al. (1992) untersuchten 5 Hericium-Stämme. Ein Stamm (He-2-Chang) hatte einen hohen Anteil an Rohprotein, während die anderen mehr Polysaccharide enthielten. Dies ist wichtig für die Verwendung der Pilze als Speisepilz oder als Lieferant von pharmakologischen Stoffen.

Im zweiten Teil dieser Arbeit werden zwei Stämme von Hericium auf ihre zytotoxische Wirkung hin untersucht. Die Ergebnisse sollen Aufschluß darüber geben, ob Unterschiede zwischen der Wirkung von wild gewachsenen Stämmen und Zuchtstämmen feststellbar sind.

2.2.2 Lentinus edodes

Lentinus edodes (Berk.) Sing. wird in Japan Shii-Take genannt. Diese Bezeichnung wurde ins Deutsche übernommen. Er ist wegen seiner vielseitigen Verwendung in der asiatischen Küche bekannt, mehr noch aber wegen seines viel beschriebenen medizinischen Wertes.

Mittlerweile ist er fast überall auf der Welt erhältlich, frisch ebenso wie getrocknet. Die Weltproduktion kultivierter Shiitake belief sich 1989/90 auf 402 t. Dies entspricht einem Anteil von 10,6 %. Er ist damit nach dem Kulturchampignon der zweithäufigste Zuchtpilz der Welt (Chang et al. 1993). Hauptanbauort ist natürlich immer noch Asien, jedoch auch in Nordamerika und Europa werden Shiitake kultiviert (Langlotz 1997). In Europa wurde mit der Kultur bereits Anfang des Jahrhunderts begonnen (Seidemann 1993).

Botanisch wird Lentinus folgendermaßen eingeordnet (Wasser und Weis 1997a):

BASIDIOMYCOTA

HOMOBASIDIOMYCETES

Agaricomycetideae

Agaricales

Familie: Pleurotaceae

Genus: Lentinus

Lentinus edodes (Berk.) Sing.

Er besitzt einen hell- bis dunkelbraunen Hut, der einen Durchmesser von 5-10 cm erreicht. Die Lamellen stehen strahlenförmig dicht nebeneinander angeordnet. Sein Stiel ist meist weißlich und mit kleinen braunen Schuppen besetzt (Seidemann 1993).

Shiitake wächst auf Baumstümpfen und herabgefallenen Ästen, d.h. er zählt zu den Saprophyten, was die Kultivierung erheblich erleichtert (Grau 1998).

Von besonderem ernährungsphysiologischen Interesse ist der Vitamingehalt. Getrockneter Shiitake enthält eine beträchtliche Menge an Provitamin D2 (Ergosterol) (Wasser und Weis 1997a). Außerdem ist er eine gute Quelle für Thiamin, Riboflavin und Niacin. Daneben enthält er Vitamin C und E (Flynn 1991).

Proteingehalt und Mineralstoffgehalte sind mit denen anderer Speisepilze vergleichbar (s. 2.1.1).

Die Aromakomponenten von Shiitake sind Alkohole, Ketone, Sulfide, Alkane, Fettsäuren u.a. Mengenmäßig überwiegen die flüchtigen Stoffe Octen-1-ol-3 (Matsutakeol) und Ethyl-n-amyl-keton. Für das charakteristische Aroma ist jedoch 1,2,3,5,6-Pentathipan verantwortlich. Des weiteren wurden aus Shiitake 18 flüchtige, lineare sowie zyklische Stoffe isoliert, die Schwefel enthalten (Chen und Ho 1986; zit. in Wasser und Weis 1997a). Der "fleischige" Geschmack ist auf das Guanosin-5-monophosphat zurückzuführen (Seidemann 1993). Weiterhin tragen Glutamate, Nucleotide, niedermolekulare Peptide, freie AS, organische Säuren und Zucker zum Gesamtaroma bei (Mizuno et al. 1995b).

Durch Garen werden einige Aromastoffe verändert und sogar verstärkt (Jong 1994).

Es ist auch möglich durch die Kultivierung der Pilze das Shiitake-Aroma zu verstärken (Seidemann 1993).

Schon im alten China wurde der Shiitake wegen seiner legendären heilsamen Wirkungen geschätzt. So schreibt ein bekannter, chinesischer Arzt in der Zeit der Ming-Dynastie: "Dieser Pilz ist ein Mittel für die Bewahrung der Gesundheit, heilt Erkältung, stimuliert den Kreislauf" (Vetter 1993). Heute wird angenommen, daß er vor allem wirksam ist gegen Krebsarten des Verdauungsystems, einschließlich Leber und Bauchspeicheldrüse, sowie gegen Lungen- und Eierstockkrebs. Außerdem stimuliert er das Immunsystem und hat antivirale, hepatoprotektive und cholesterinsenkende Eigenschaften (Chang et al. 1993).

Diese Erkenntnisse sind wissenschaftlich untermauert:

Versuche mit Extrakten

Wasserextrakte von Shiitake zeigten 80,7 %ige Tumorinhibition und bei 6 von 10 Mäusen kompletten Rückgang des Tumors (Mizuno et al. 1995a).

LEM, LAP und LAP1 wurden aus dem Kulturmedium gewonnen bevor sich Fruchtkörper bilden konnten. LEM wurde die wasserlösliche Fraktion von Shiitake genannt, LAP und LAP1 die daraus gewonnenen alkohol-unlöslichen Fraktionen. Die Substanzen sind Glycoproteine, die Glucose, Galactose, Xylose, Arabinose und Fructose enthalten. LEM enthält zusätzlich Nukleinsäurederivate, Vitamin-B-Komponenten sowie Ergosterol.

LEM unterdrückte die Krebsentstehung sowie das -wachstum in Hepatom-kranken Ratten bis unter 50 %. LAP und LAP1 zeigten ebenfalls starke Antitumor-Aktivität (Sugano et al. 1982).

1990 fraktionierten Suzuki et al. (zit. in WASSER und Weis 1997a) EP3, eine immunoaktive Substanz aus LEM. EP3 ist ein Komplex, der neben Kohlenhydraten und Proteinen zu 80 % aus Lignin besteht.

Antitumor-Polysaccharide:

Wie oben bereits erwähnt, enthält der Shiitake das Polysaccharid Lentinan. Es ist ein unverzweigtes ß-(1-3)-Glucan mit einem Molekulargewicht von 1 Mio (Dennert und Tucker 1973) und wurde aus Wasserextrakten der Fruchtkörper isoliert. Lentinan wurde nicht nur an Mäusen und Zellen getestet, sondern auch in einigen klinischen Studien.

In der Lentinan-Phase-III-Studie, eine randomisierte Fall-Kontroll-Studie, wurde Lentinan an 375 Magenkrebspatienten getestet. Das Ziel war, zu sehen, ob Lentinan in Verbindung mit Chemotherapie die Heilungschancen verbessern könnte. Es wurden folgende Bewertungskriterien herangezogen: Verlängerung der Lebenszeit, Tumorrückgang und verbesserte Immunantworten.

Das 4-Jahres-Follow-up der Lentinan-Therapie (2 mg pro Woche) zeigte gute Ergebnisse hinsichtlich der Verlängerung der Lebenszeit. Außerdem traten kaum Nebenwirkungen auf (Furue et al. 1981).

Ähnliche Ergebnisse lieferten Studien mit Dickdarmkrebs, Brustkrebs und malignem Lymphom, einer bösartigen Veränderung von Leukozyten (Wasser und Weis 1997a).

Bei den zahlreichen Tierversuchen mit Lentinan, konnten folgende Ergebnisse verzeichnet werden: Abhängig von der Dosis sowie vom Mäusestamm kam es zu Tumorinhibierungsraten von 36,2 bis 100 %.

Wie Lentinan genau die Immunantworten modifiziert, wurde in zahlreichen Versuchsmodellen getestet. Alle zeigten übereinstimmend, daß Lentinan vor allem ein T-Zell-Adjuvans ist (Dennert und Tucker 1973). Das bedeutet, daß Lentinan die T-Zell-Antworten auf Antigene verstärkt. Abb. 2 zeigt nochmal übersichtsweise, wie die Immunmodulation durch Lentinan funktionieren könnte.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Mögliche immunologische Veränderungen durch Lentinan, das aus dem Speisepilz Shiitake isoliert worden ist (nach Chihara 1981; zit. in Mizuno et al. 1995a).

(dabei bedeuten die Abkürzungen: MAF Makrophagenaktivierender Faktor, MIF Migrations-Inhibitions-Faktor und CFM Chemotaktischer Faktor sind Lymphokine; CFS = Colony stimulating factors, das sind Cytokine wie IL-2 und IL-3)

KS-2-mannan-Peptid ist ein weiteres Polysaccharid, das aus dem Wasserextrakt des Mycels von Shiitake isoliert wurde. Es zeigte bei in die Bauchhöhle implantierten Tumoren und Sarkoma 180 intraperitoneal sowie oral appliziert starke Wirkung. 60-70 Mäuse von 100 überlebten 50 Tage, während bei der Kontrollgruppe bereits nach 40 Tagen keine mehr lebte (Wasser und Weis 1997a). Das Peptid zeigte in vitro ebenso wie Lentinan keine Wirkung auf Krebszellen.

Lectine

Moon et al. (1995) isolierten ein Lectin von Shiitake, das in weiteren Versuchen Erythrozyten von Hasen, Mäusen und Ratten agglutinierte, nicht jedoch menschliche. Außerdem agglutiniert das Lectin L1210- (Leukämiezellen aus Mäusen) und HeLa-Zellen, wodurch die Tumorzellen vom Immunsystem erkannt werden.

In einem Test an Lymphozyten zeigte sich, daß die isolierte Substanz außerdem mitogen wirkt, also die Zellteilung stimuliert.

Antimikrobielle Stoffe:

-Lentinan ist wirksam gegen bakterielle sowie Virus- und parasitäre

Infektionen.

-wasserlösliche Lignane von EP3 und EPS4 haben antivirale Effekte (Hanafusa et al. 1990; zit. in Wasser und Weis 1997a).
-Eritadenin, ein Stoff der den Cholesterinstoffwechsel beeinflußt, zeigt auch antivirale Eigenschaften (Cochran 1978; zit. in Wasser und Weis 1997a).
-doppelsträngige RNA stimuliert die Interferon-Bildung und ist dadurch antiviral.
-Centinamycin A und B sind antibakteriell wirksame Polyacetylen- Komponenten.

Andere biologisch aktive Stoffe

Thiazolidin-4-carboxylsäure (TCA) wurde in getrocknetem sowie im gekochten Shiitake gefunden. Die Mengen in rohen Pilzen waren unerheblich. In gekochten Pilze waren die Mengen fast 4fach höher. TCA bindet Nitrit im menschlichen Organismus und blockiert so möglicherweise die Bildung von karzinogenen N-Nitroso- Verbindungen im Magen (Kurashima 1990).

Kein anderer Speisepilz hat wohl so zahlreiche Untersuchungen provoziert wie der Shiitake. Im Mittelpunkt steht vor allem Lentinan, ein Polysaccharid, das im Wasserextrakt von Shiitake vorkommt. Da die Wirksamkeit über eine Stimulation des Immunsystems verläuft, ist sie nur in Tierversuchen nachweisbar.

In Zytotoxizitätstests, wie sie auch Teil dieser Arbeit sind, kann dies nicht nachvollzogen werden. Bei den eigenen Untersuchungen bleiben daher Tests mit dem Shiitake aus. Erst in der Diskussion wird der Speisepilz zur Gesamtbetrachtung des Themas beitragen.

2.2.3 Ganoderma lucidum

Ganoderma lucidum (Curtis: Fr.) P. Karst. heißt im Deutschen "Glänzender Lackporling", im Japanischen "Reishi" oder "Mannantake" und in China "Ling Zhi" (Wasser und Weis 1997b). Er zählt nicht zu den Speisepilzen, ist hier jedoch von besonderem Interesse, da er durch seine Wirksamkeit bei vielen verschiedenen Krankheiten fast als "Alleskönner" zu bezeichnen ist (Lindequist et al. 1990). Übersetzt man den chinesischen Namen ins Deutsche heißt er "Pilz der Unsterblichkeit".

Ebenso wie Shiitake und Affenkopfpilz ist er vor allem in Asien verbreitet. Dort wird er auf Märkten und in Apotheken verkauft. Aus ihm wird eine der wichtigsten heute noch gebräuchlichen Pilzdrogen hergestellt (Hanssen und Schädler 1982). Die Dareichungsform reicht von Tabletten und Tinkturen bis zu Sirups und Tees (Wasser und weis 1997b).

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Details

Seiten
100
Jahr
1999
ISBN (eBook)
9783638570350
ISBN (Buch)
9783638696692
Dateigröße
1.2 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v64150
Institution / Hochschule
Technische Universität München – Lehrstuhl für Gemüsebau
Note
2,0
Schlagworte
Bedeutung Speisepilzen Krebsbekämpfung Beispiel Hericium Wirkung HeLa-Zellen

Autor

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Titel: Die Bedeutung von chinesischen Speisepilzen für die Krebsbekämpfung am Beispiel "Hericium erinaceus" und seine Wirkung auf HeLa-Zellen