Untersuchung der Bedeutung von verestertem Ergosterol bei der Bildung von Vitamin D während der UV-Bestrahlung von Standards und Pilzen

• Antragsteller: Professor Dr. Walter Vetter
• Fachliche Zuordnung: Lebensmittelchemie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 551381793

Calciferole (Vitamin-D-Formen) sind in geringen Mengen vorkommende Nahrungsbestandteile, die durch Bestrahlung mit UV-B-Licht aus Vorläufer-Sterolen (sog. Provitaminen) gebildet werden können. Strukturelle Voraussetzung für diese Umwandlung ist ein Sterol mit 5,7-konjugierten Doppelbindungen. Abgesehen von tierischen Proben, kommen Calciferole in anderen Lebensformen nur äußerst selten vor. Dabei sind Pilze aufgrund des in ihnen vorkommenden 5,7-Sterols Ergosterol die einzige relevante nichttierische Vitamin-D-Quelle. Teile des Ergosterols können durch Einwirkung von UV-B-Licht in Ergocalciferol (Vitamin D2) umgewandelt werden. Die Mengen an Ergocalciferol in Pilzen sind eher gering, können aber durch UV-B-Bestrahlung künstlich erhöht werden. Allerdings korrelierten die resultierenden Ergocalciferol-Werte nicht mit den Ergosterol-Werten in den Proben. Aktuelle Erklärungen in der Literatur waren unbefriedigend und nicht wissenschaftlich wenig fundiert. Allerdings ging aus der Literatur auch hervor, dass Pilze nicht nur freies Ergosterol, sondern auch mit einer Fettsäure verestertes Ergosterol (~3-6% Ergosterylester) enthalten. Erste UV-B-Bestrahlungsexperimente in unserem Labor mit einem synthetisierten Ergosterylester-Standard zeigten eine viel schnellere und höhere Umwandlung in verestertes Ergocalciferol im Vergleich zu freiem Ergosterol. Dies deutet an, dass Ergosterylester eine wichtige Rolle bei der Bildung von Ergocalciferol in Pilzen spielen könnten. In diesem Projekt wird daher die Rolle von Ergosterylestern bei der Bildung von Ergocalciferol untersucht. Zu diesem Zweck werden gezielt synthetisierte Standards und (danach) Pilzproben unter standardisierten Bedingungen UV-B-bestrahlt und die Bildung von Ergocalciferol und verwandten Zwischenverbindungen mittels HPLC- und GC/MS-Methoden eingehend untersucht. Vor der instrumentellen Analyse werden freie und veresterte Formen von Ergosterol, Ergocalciferol und weiteren isomeren Zwischenstufen in unterschiedliche Fraktionen eluiert. Außerdem werden durch SPE reichlich vorhandene Vorläufersterole von den um Größenordnungen weniger häufig vorkommenden Calciferolen getrennt. Die Messungen werden durch Verdauungsmodellreaktionen begleitet, um Hinweise auf die Bioverfügbarkeit von verestertem Ergocalciferol zu finden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen