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Der Verzehr roher Karotten löst bei vielen Menschen Allergien aus. Entgegen einer weit verbreiteten Auffassung können aber auch gekochte Karotten diesen Effekt haben. Dies hat ein Forschungsteam der Universität Bayreuth jetzt herausgefunden. Zwar nimmt das Allergen der Karotte, Dau c 1 genannt, im hocherhitzten Zustand eine für Allergiker ungefährliche Struktur an. Doch sobald die Temperatur sinkt, kehrt es weitgehend in seine natürliche Struktur zurück. In der Zeitschrift „Molecular Nutrition & Food Research“ stellen die Wissenschaftlerinnen ihre Studie vor.
„Die Ergebnisse unserer Untersuchungen sprechen eindeutig dafür, dass Patienten, die sensibel auf das Allergen der Karotte reagieren, generell auf den Verzehr von Karotten verzichten sollten. Das Erhitzen der Karotten zerstört nicht oder nur unvollständig die Proteinstrukturen, die allergische Reaktionen verursachen können“, sagt Prof. Dr. Birgitta Wöhrl vom Lehrstuhl Biochemie IV der Universität Bayreuth.
„Die Gefahr, dass Allergie-Patienten eine allergische Reaktion entwickeln, ist nicht nur beim Verzehr von frisch gekochten Karotten oder von Karotten aus der Konservenbüchse gegeben. Sie besteht auch dann, wenn Nahrungsmitteln Karottenextrakt beigemischt wird“, ergänzt Thessa Jacob M.Sc., Erstautorin der Studie und Doktorandin am Lehrstuhl Biochemie IV.
Das natürliche Karottenallergen Dau c 1 ist eigentlich eine Mischung aus mehreren, strukturell sehr ähnlichen Proteinen. Diese sogenannten Isoallergene wurden im Labor einzeln in Bakterien hergestellt. Sowohl das Proteingemisch des natürlichen Dau c 1 als auch die einzelnen Isoallergene wurden bei Temperaturen bis maximal 95 Grad Celsius daraufhin untersucht, wie sich ihre Strukturen bei steigenden und fallenden Temperaturen ändern. Dabei zeigte sich, dass die natürliche Mischung und fast alle einzelnen Isoallergene nach einer Abkühlung auf 25 Grad Celsius erneut in der Lage sind, Allergien zu verursachen. Trotz der vorausgegangenen Erhitzung können die im Organismus von Allergie-Patienten vorhandenen Antikörper allergische Reaktionen hervorrufen. Zwar ist diese Fähigkeit in einigen Fällen schwächer ausgeprägt als vor der Erhitzung, aber grundsätzlich bleibt sie erhalten.
„Es ist das erste Mal, dass die Dau c 1-Isoallergene einer derart umfangreichen Testreihe unterzogen wurden. Die separate Untersuchung der strukturähnlichen Moleküle war uns besonders wichtig, um festzustellen, welche der Isoallergene unter den getesteten Bedingungen Immunreaktionen auslösen“, sagt Thessa Jacob.
Die Tests zeigten deutlich, dass die strukturelle Stabilität des Karottenallergens nicht allein von der Höhe der Temperatur abhängt. Wichtig ist ebenso der durch den pH-Wert ausgedrückte Säuregrad. Von besonderem Interesse ist der pH-Wert 3, der sich im Magen typischerweise nach der Nahrungsaufnahme einstellt. Bei diesem Säuregrad und bei normaler Raumtemperatur können, wie sich herausgestellt hat, zumindest einige Epitope trotz des vorherigen Erhitzens weiter existieren. Epitope sind diejenigen molekularen Teilstrukturen, an denen das Immunsystem von Allergie-Patienten das jeweilige Allergen erkennt, so dass eine allergische Reaktion erfolgt.
Bei ihren Strukturuntersuchungen haben die Forscherinnen vor allem die Magnetresonanzspektroskopie (NMR) sowie die CD-Spektroskopie auf dem Bayreuther Campus eingesetzt. Bei weiteren Analyseverfahren erhielten sie Unterstützung vom Paul-Ehrlich-Institut in Langen und von der Nano Temper Technologies in München.
Thessa Jacob M.Sc.
Lehrstuhl Biochemie IV - Biopolymere
Universität Bayreuth
Telefon: +49 (0)921 55 3869
E-Mail: thessa.jacob@uni-bayreuth.de
Prof. Dr. Birgitta Wöhrl
Lehrstuhl für Biochemie IV - Biopolymere
Universität Bayreuth
Telefon: +49 (0)921 55 3541
E-Mail: birgitta.woehrl@uni-bayreuth.de
Thessa Jacob et al.: Food Processing Does Not Abolish the Allergenicity of the Carrot Allergen Dau c 1: Influence of pH, Temperature, and the Food Matrix. Molecular Nutrition & Food Research (2020), DOI: https://doi.org/10.1002/mnfr.202000334
Für die Herstellung des Karottenextrakts werden die Karotten im Labor zunächst schockgefroren und an ...
Foto: Ralf Weiskopf.
Thessa Jacob M.Sc. beim Auftragen einer Proteinprobe auf ein Flüssigchromatographiegerät. Foto: Chri ...
Foto: Christian Wißler.
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, Students, Teachers and pupils, all interested persons
Biology, Chemistry, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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