Knoblauch (Allium sativum L.), ein Mitglied der Familie der Alliaceae, ist eine beliebte Zutat, die in der Kochkunst sowie in der traditionellen und modernen Medizin verwendet wird. Er besitzt nicht nur ein starkes Aroma und einen ausgeprägten Geschmack, sondern auch eine Vielzahl bioaktiver schwefelorganischer Verbindungen, darunter Allicin, Allixin, Diallyldisulfid, Diallyltrisulfid, S-Allyl-Cystein, S-Allyl-Mercaptocystein, Allixin, 1-Propenyl-Allylthiosulfonat, (E,Z)-4,5,9-Trithiadodeca-1,6,11-trien-9-oxid, Allylmethylthiosulfonat usw. Daher wurde Knoblauch aufgrund seiner verschiedenen gesundheitlichen Vorteile wie krebshemmende, antioxidative, antibiotische, antihyperlipidämische, antidiabetische, gerinnungshemmende, antimikrobielle, antikonstipatorische, antiparasitäre, diuretische und hepatoprotektive Wirkungen in mehreren Literaturstellen als herausragendes Heilmittel dokumentiert [1, 2, 3]. In der traditionellen vietnamesischen Medizin wird Knoblauch zur Behandlung von Amöben- und bazillären Dysenterien, Wundinfektionen, chronischer Bronchitis, Bluthochdruck, Keuchhusten und Fadenwurminfektionen verschrieben [4]. Darüber hinaus sind auch die Bioaktivität und die Bestandteile des Knoblauchs bei den verschiedenen Sorten recht unterschiedlich [5, 6]. Knoblauch könnte direkt oder als Lebensmittelverarbeitungs- oder Brauereiprodukt verwendet werden, darunter schwarzer Knoblauch, geräucherter Knoblauch, Knoblauchöl, Knoblauchölmazerat, Extrakt, Pulver, Ergänzungspille, Knoblauchsaft, alkoholische Tinktur usw. [7].

Unter den Knoblauchverarbeitungsprodukten entwickelt sich der schwarze Knoblauch zu einem der bekanntesten funktionellen Lebensmittel auf dem Markt. Im Vergleich zum rohen Knoblauch hat der schwarze Knoblauch eine typische schwarze Farbe, einen süßen Geschmack und eine zähe Textur ohne den unangenehmen Geruch. Darüber hinaus wurden in der Literatur mehrere Bioaktivitäten des schwarzen Knoblauchs dokumentiert, darunter krebsbekämpfende, fettleibigkeitshemmende, immunmodulierende, hypolipidämische, antioxidative, hepatoprotektive und neuroprotektive Wirkungen [8]. Eine systematische Übersicht über den schwarzen Knoblauch und seine therapeutischen Wirkungen von grundlegenden bis hin zu klinischen Studien steht jedoch noch aus. Dieses Kapitel des Buches bietet Lebensmittel- und Ernährungsexperten, Forschern und Wissenschaftlern einen Überblick über die Anwendung von schwarzem Knoblauch in funktionellen Lebensmitteln für eine Vielzahl spezifischer Krankheiten mit klinischen Beweisen zur Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens der Menschen.

Kurzfassung

Schwarzer Knoblauch ist ein funktionelles Lebensmittel, das aus frischem Knoblauch (Allium sativum L.) durch Fermentation mit ganzen Zwiebeln oder geschälten Zehen in einer Kammer hergestellt wird, in der Temperatur (60-90°C) und Feuchtigkeit (70-90%) für eine bestimmte Zeit reguliert werden. Schwarzer Knoblauch besitzt im Vergleich zu frischem Knoblauch eine reichliche Menge an antioxidativen Verbindungen wie Polyphenole, Flavonoide, Tetrahydro-β-Karbolinderivate und schwefelorganische Verbindungen, einschließlich S-Allyl-Cystein und S-Allyl-Mercaptocystein. Beachten Sie, dass die Fermentation nicht nur die Nährstoffkomponenten und sensorischen Eigenschaften verändert, sondern auch die Bioaktivität von schwarzem Knoblauch erhöht. In den letzten Jahrzehnten wurde über eine wachsende Zahl von Beweisen berichtet, die therapeutische Wirkungen von schwarzem Knoblauch belegen, darunter krebsbekämpfende, fettleibigkeitshemmende, immunmodulierende, hypolipidämische, antioxidative, hepatoprotektive und neuroprotektive Wirkungen. Dieses Buchkapitel bietet einen Literaturüberblick über die therapeutischen Wirkungen des schwarzen Knoblauchs von grundlegenden bis hin zu klinischen Studien, die von Lebensmittel- und Ernährungsexperten, Forschern und Wissenschaftlern zur Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens der Menschen genutzt werden können.
Schlüsselwörter

Funktionelle Lebensmittel therapeutischer Nutzen schwarzer Knoblauch Ernährung Bioaktivität

1. Einführung

Knoblauch (Allium sativum L.), ein Mitglied der Familie der Alliaceae, ist eine beliebte Zutat, die in der Kochkunst sowie in der traditionellen und modernen Medizin verwendet wird. Er besitzt nicht nur ein starkes Aroma und einen ausgeprägten Geschmack, sondern auch eine Vielzahl bioaktiver schwefelorganischer Verbindungen, darunter Allicin, Allixin, Diallyldisulfid, Diallyltrisulfid, S-Allyl-Cystein, S-Allyl-Mercaptocystein, Allixin, 1-Propenyl-Allylthiosulfonat, (E,Z)-4,5,9-Trithiadodeca-1,6,11-trien-9-oxid, Allylmethylthiosulfonat usw. Daher wurde Knoblauch aufgrund seiner verschiedenen gesundheitlichen Vorteile wie krebshemmende, antioxidative, antibiotische, antihyperlipidämische, antidiabetische, gerinnungshemmende, antimikrobielle, antikonstipatorische, antiparasitäre, diuretische und hepatoprotektive Wirkungen in mehreren Literaturstellen als herausragendes Heilmittel dokumentiert [1, 2, 3]. In der traditionellen vietnamesischen Medizin wird Knoblauch zur Behandlung von Amöben- und bazillären Dysenterien, Wundinfektionen, chronischer Bronchitis, Bluthochdruck, Keuchhusten und Fadenwurminfektionen verschrieben [4]. Darüber hinaus sind auch die Bioaktivität und die Bestandteile des Knoblauchs bei den verschiedenen Sorten recht unterschiedlich [5, 6]. Knoblauch könnte direkt oder als Lebensmittelverarbeitungs- oder Brauereiprodukt verwendet werden, darunter schwarzer Knoblauch, geräucherter Knoblauch, Knoblauchöl, Knoblauchölmazerat, Extrakt, Pulver, Ergänzungspille, Knoblauchsaft, alkoholische Tinktur usw. [7].

Unter den Knoblauchverarbeitungsprodukten entwickelt sich der schwarze Knoblauch zu einem der bekanntesten funktionellen Lebensmittel auf dem Markt. Im Vergleich zum rohen Knoblauch hat schwarzer Knoblauch eine typisch schwarze Farbe, einen süßen Geschmack und eine typische Kautönung.

3. Therapeutische Wirkungen von schwarzem Knoblauch
3.1 Krebsbekämpfende Wirkung von schwarzem Knoblauch

Krebs, der weltweit als eine der häufigsten Todesursachen angesehen wird, ist eine Krankheitsform, die mit unkontrolliertem oder abnormalem Wachstum von Zellen oder Geweben in unserem Körper zusammenhängt. Da in den letzten Jahrzehnten immer mehr Beweise für die krebsbekämpfende Wirkung von schwarzem Knoblauch berichtet wurden, schlugen einige Forscher vor, dass schwarzer Knoblauch als diätetisches Produkt zur Vorbeugung und Behandlung von Krebsarten von Magenkrebs bis Leukämie verwendet werden könnte. Der Mechanismus der krebsbekämpfenden Wirkung von Bärlauch bei verschiedenen Arten von Krebserkrankungen ist vielfältig und umfasst die Induktion der Apoptose, das Anhalten des Zellzyklus und die Hemmung des Tumorwachstums und der Invasion. Im Jahr 2011 schlugen Wang und Mitarbeiter vor, dass ein wässriger Extrakt aus schwarzem Knoblauch die Proliferation hemmen und die Apoptose von SGC-7901-Zellen, einer menschlichen Magenkrebszelllinie, dosisabhängig auslösen könnte. Die Autoren beobachteten auch die hemmende Wirkung von schwarzem Knoblauch auf das Wachstum von Tumoren in tumortragenden Mäusen [16]. Darüber hinaus hat schwarzer Knoblauch die antiinvasive Wirkung und verhindert die Metastasierung von Tumormetastasen in AGS-Zellen des menschlichen Magenkarzinoms durch die Erhöhung der Dichtigkeit der tight junctions sowie die Herunterregulierung der Matrix-Metalloproteinasen (MMP)-2 und Metalloproteinasen-9, die als Mediatoren der Metastasierung und Invasivität eine Rolle spielen [17]. Die krebsbekämpfende Wirkung von schwarzem Knoblauch auf Dickdarmkrebszelllinien wurde ebenfalls nachgewiesen. Darüber hinaus könnte eine Behandlung mit einem alkoholischen Extrakt aus schwarzem Knoblauch die PTEN hochregulieren und die Akt/pAkt-Expression, die Mitglieder des Phosphatidylinositol-3-Kinase-Proteinkinase B (PI3K/Akt)-Signaltransduktionsweges, herunterregulieren, was zur Modulation des p70S6K1-Proteins, zur Induktion der Apoptose und zum Stillstand des Zellzyklus der menschlichen Dickdarmkrebszelllinie HT29 führen würde [18]. Park und Mitarbeiter haben berichtet, dass Hexanextrakt aus schwarzem Knoblauch die Zelllebensfähigkeit von U937-Zellen, dem humanen histiozytären Lymphom, reduzieren könnte. Es wurde festgestellt, dass Hexanextrakt aus schwarzem Knoblauch durch die Veränderung der Expression apoptose-relevanter Proteine sowohl intrinsische als auch extrinsische Wege induziert. Sie fanden heraus, dass schwarzer Knoblauch den Todesrezeptor (DR)-4 und den Fas-Liganden hochreguliert, das Bax/Bcl-2-Verhältnis erhöht sowie die Kürzung des Bid-Proteins induziert, was nicht nur den endogenen mitochondrialen Weg, sondern auch den todesrezeptorvermittelten apoptotischen Weg betrifft [19]. Einige Autoren wiesen auch nach, dass schwarzer Knoblauch das Zellwachstum hemmen und die Sensibilisierung von Lewis-Zellen, einer Lungenkrebszelllinie, gegen ionisierende Strahlung verstärken kann [20].
3.2 Nutzeneffekt bei Dyslipidämie und Anti-Adipositas

Adipositas ist ein bedrohliches Problem für die öffentliche Gesundheit in westlichen und entwickelten Ländern, das verschiedene metabolische Syndrome und chronische Krankheiten verursacht. Adipositas kann durch eine Kombination aus körperlicher Aktivität und gesunder Ernährung mit einem ausgewogenen Verhältnis zwischen Energieaufnahme und -verbrauch verhindert werden. Es ist zu beachten, dass mehrere funktionelle Lebensmittel wie γ-Oryzanol, Buttersäure, Hülsenfrüchte, Bromelain, Erbsen, Linsen, Fabas-Bohnen, konjugierte Linolsäure, Diacylglycerine, gereinigte schwarze Himbeeren, Äpfel, Heidelbeeren, Sanddorn usw. als Prävention und/oder Behandlung von Adipositas-Erregern über verschiedene Mechanismen angezeigt sind, darunter die Induktion von Sättigung, Appetitminderung, Regulierung des Lipidstoffwechsels und Thermogenese [21]. Unter ihnen ist schwarzer Knoblauch als eine herausragende lipid- und gewichtssenkende Zutat bekannt. Im Jahr 2015 zeigten Ha und Mitarbeiter, dass die mit 1,5% Schwarzknoblauchextrakt supplementierte Diät nur das Gewicht, aber auch Nieren- und Nebenhodenfett im fettreichen Modell reduzieren konnte [22]. Darüber hinaus schwächt schwarzer Knoblauchextrakt die durch fettreiche Ernährung induzierte Dyslipidämie ab. In Ha's Arbeit beobachteten die Autoren die senkende Wirkung von schwarzem Knoblauch auf den Plasmaspiegel von Gesamtlipid, Gesamtcholesterin und Triglyceriden. Im Gegensatz dazu war das High-Density-Lipoprotein-Cholesterin (HDL) in der Gruppe mit schwarzem Knoblauch höher als in der Gruppe mit fettreicher Ernährung. Bemerkenswert ist, dass die Behandlung mit schwarzem Knoblauch sowohl Glukose als auch Insulin im Plasmaspiegel bei fettreicher Ernährung reduziert. Eine der Erklärungen für die Anti-Adipositas-Wirkung von schwarzem Knoblauch besteht darin, dass schwarzer Knoblauch die ernährungsbedingte Adipositas durch die Herunterregulierung von Transkriptionsfaktoren und Enzymen, die mit Fett- und Cholesterinsynthesen in Zusammenhang stehen, wie z.B. das Sterol-Regulierungselement-bindende Protein-1c (SREBP-1c), Acetyl-CoA-Carboxylase (ACC), lindern könnte, Fettsäuresynthase (FAS), Glukose-6-Phosphat-Dehydrogenase (G6PDH), Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A (HMG-CoA)-Reduktase und Acyl-CoA-Cholesterin-Acyltransferase (ACAT) oder Fettsäure-Oxidationsrate durch Erhöhung der Expression von Carnitin-Palmitoyltransferase-1 (CPT-1), einem Schlüsselenzym, das mit Lipolyse und Fettsäureabbau in Zusammenhang steht [22]. Darüber hinaus empfahlen Chen und Mitarbeiter, dass die Anti-Fettleibigkeitswirkung des Methanolextrakts aus schwarzem Knoblauch mit der Regulation der Lipogenese, der Adipokin-Biosynthese, der Fettsäureoxidation, der Fettsäure-Aci