Entwicklung eines Röstverfahrens für die Früchte der chinesischen Spitzklette Xanthium sibiricum

[Teilprojekt des Forschungsprojekts "Entwicklung eines maschinellen Scheideverfahrens für Heilpflanzenarten der traditionellen chinesischen Medizin (TCM)", siehe Weblinks]

Die Spitzklette Xanthium sibiricum wird in der traditionellen chinesischen Medizin (TCM) als Mittel gegen Schnupfen und allergische Rhinitis eingesetzt. Auch bei Nebenhöhlenentzündung und Kopfschmerzen soll die Pflanze helfen. Die in China verbreitete Frucht enthält jedoch das toxische Glykosid (Stoffgruppe der Saponine) Carboxyatractylosid (CATR), das Schwindel, Übelkeit und Krämpfe verursachen kann. Es kann bei höheren Temperaturen in sein Abbauprodukt Atractylosid (ATR) umgewandelt werden. In der TCM findet diese Hitzebehandlung durch Rösten, z. B. im Wok, statt.

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Xanthium sibiricum [Quelle: LfL]

Zielsetzung

Die traditionelle chinesische Medizin gewinnt auch in Deutschland zunehmend an Bedeutung, wobei immer wieder Importprobleme aufgrund von Qualitätsmängeln bei der chinesischen Ware oder Engpässen in der Verfügbarkeit auftraten. Im Rahmen eines mehrjährigen, seit 1999 vom Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten geförderten, interdisziplinärem Verbundprojekts unter der Leitung der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft wurde bzw. wird daher ein Feldanbau in der bayerischen Landwirtschaft untersucht und für ausgewählte Heilpflanzenarten realisiert.

Um die Nutzung der in Bayern angebauten Xanthii fructus zu verbessern und die Frucht in Zukunft gefahrlos als Arzneimittel einsetzen zu können, wird derzeit am Institut für Lebensmitteltechnologie der HSWT in Kooperation mit der Arbeitsgruppe Heil- und Gewürzpflanzen der LfL ein kontrolliertes Röstverfahren für diese Früchte entwickelt. Ziel ist es, das toxische CATR durch Hitzeeinwirkung vollständig und reproduzierbar in ATR abzubauen. Die Analytik der CATR- und ATR-Gehalte erfolgt mittels einer am Institut für Pharmazeutische Wissenschaften eigens entwickelten HPLC-Methode an der Karl-Franzens-Universität Graz.

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Xanthii fructus ungeröstet (links) und 20 min geröstet bei 170 °C (rechts)

Verfahren

Für den Röstvorgang wurde ein Trommelröster ausgewählt, um einen gleichmäßigen, kontinuierlichen Wärmeübergang zu gewährleisten. Da nur wenig über die CATR-Abbaukinetik bekannt ist, gilt es diese zu ermitteln und geeignete Verfahrensparameter auszuwählen, um CATR zwar vollständig abzubauen aber die Einflüsse auf andere Inhaltsstoffe geringstmöglich zu halten. Es werden Rösttemperaturen zwischen 110 °C und 180 °C sowie unterschiedliche Röstdauern geprüft. Durch die starke Hitzebelastung beim Rösten verfärben sich die Früchte bräunlich. Es wird untersucht ob die Farbkinetik den Grad des CATR-Abbaus widerspiegelt. Hierzu werden entsprechende Farbmessungen mit einem bildgebenden Verfahren (DIGIEYE SYSTEM, VeriVide) durchgeführt. Die Ergebnisse der Farbmessung und des CATR-Abbaus sollen dann miteinander verknüpft werden. Da in China die Farbe der Früchte das entscheidende Qualitätsmerkmal darstellt, soll die entstehende Braunfärbung möglichst gering ausfallen.

Besonderer Dank gilt Herrn Max Kainz vom Rinderhof in Schrobenhausen für die Bereitstellung der Rohware.

Projektbezug

Dieses Teilprojekt wird im Rahmen des Projektes "Entwicklung eines maschinellen Scheideverfahrens für Heilpflanzenarten der traditionellen chinesischen Medizin (TCM)" bearbeitet, siehe unter 'Weblinks' in der rechten Informationsspalte.