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Amarant Quinoa glutenfrei Zöliakie

Prof. Dr. agr. Simone Graeff-Hönninger, Fg. Allgemeiner Pflanzenbau an der Universität Hohenheim

Zöliakie: Amarant und Quinoa, die glutenfreien Pseudogetreide

Amarant und Quinoa gehören nicht zu den einheimischen Getreidearten. Die sogenannten Pseudocerealien werden aber hierzulande immer beliebter. Zum einen sind sie eine interessante Alternative für Menschen mit Zöliakie oder Glutensensitivität. Zum anderen enthalten sie eine Vielzahl von Nährstoffen, was sie für ernährungsbewusste Verbraucher interessant macht. Mit Prof. Dr. agr. Simone Graeff-Hönninger, Fg. Allgemeiner Pflanzenbau an der Universität Hohenheim, sprach MeinAllergiePortal über die speziellen Eigenschaften von Pseudogetreiden wie Amarant und Quinoa, ihre Herkunft und ihr Potenzial für eine gesunde Ernährung.

Frau Prof. Graeff-Hönninger, Sie untersuchen das Potenzial von Amarant und Quinoa. Was macht diese Pseudogetreide interessant?

In der menschlichen Ernährung sind Getreide und Pseudocerealien ein wichtiger Bestandteil. Sie dienen als Hauptlieferanten für Kohlenhydrate. In den industriell geprägten Ländern nehmen Pseudocerealien als Nahrungsmittel bis heute allerdings einen geringen Stellenwert ein.i Im Hinblick auf einen wachsenden Markt für Funktionelle Lebensmittel besitzen sie jedoch ein noch ungenutztes Potenzial.

Amarant und Quinoa gehören nicht zu den heimischen Produkten, woher kommen sie?

amarantpflanze in blueteAmarantpflanze in Blüte, Bildequelle © Lisa SchwemmleinAmarant und Quinoa wurden bereits vor mehreren tausend Jahren sowohl als Grundnahrungsmittel als auch für religiöse Rituale von den Maya, aber auch noch weitaus später von den Azteken und Inka verwendet. Durch die spanische Eroberung Südamerikas mit einhergehender Einführung von Getreidearten wie Weizen oder Gerste, kam es zu einer Unterdrückung des Anbaus in den Ursprungsländern.ii Heute beträgt die Anbaufläche weltweit für Amarant etwa 300 000 ha und für Quinoa etwa 150 000 ha (Nord- und Südamerika, Südost-Asien, Afrika und Europa). Dabei handelt es sich jedoch um eine nicht gesicherte, beziehungsweise nur unvollständige Datenlage.iii, iv

Wie unterscheiden sich Amarant und Quinoa von Getreiden wie Weizen, Roggen etc., z.B. in Bezug auf die Inhaltstoffe?

Bei Betrachtung der primären Pflanzeninhaltsstoffe zeigen beide Pflanzenarten einen hohen Rohproteingehalt von 12 bis 19 Prozent bei Amarant, bzw. 12 bis 23 Prozent bei  Quinoa.

Zudem liegt eine Besonderheit im Vergleich zu Getreiden in der Zusammensetzung der Rohproteine vor. Der Rohproteinanteil von Strukturproteinen, dies sind Globuline und Albumine, im Endosperm ist größer als der Anteil von Prolaminen - Gliadin und Glutenin. Dies ermöglicht den Verzehr durch Sprue- und Zöliakiekranke.

Bei von Zöliakie betroffenen Personen kommt es zu einer chronischen Intoleranz von prolaminhaltigen Getreiden wie Weizen (Triticum aestivum L.), Gerste (Hordeum vulgare) und Roggen (Secale cereale L.) durch eine abnormale autoimmune Reaktion im Dünndarm.

Des Weiteren zeichnen sich beide Pseudocerealien durch quantitativ höhere Mineralstoffgehalte im Vergleich zu Weizen und Roggen aus. Durch den hohen Anteil der essentiellen Aminosäure Lysin können Amarant und Quinoa als potenzielle Aminosäure-Quelle für den Menschen dienen.v 

quinoapflanze in blueteQuinoapflanze in Blüte, Bildquelle © Lisa SchwemmleinDer Rohfettgehalt bewegt sich in einem Bereich von zwei bis zehn Prozent und zeichnet sich durch hohe Anteile an einfach- und mehrfach ungesättigten Fettsäuren aus. Hier sind die Gehalte der Ölsäure (C18:1), Linolsäure (18:2) und α-Linolensäure (C18:3) besonders hervorzuheben. Gerade die beiden letztgenannten Fettsäuren sind essentiell für den Menschen, da sie nicht körpereigen synthetisiert werden können.vi Weiterhin erwähnenswert sind hohe Anteile an den Vitaminen B2, C, E und Folat in den Körnern von Amarant und Quinoa.

In Bezug auf die sekundären Pflanzeninhaltsstoffe sind die phenolischen Verbindungen, der Squalengehalt, die Sterole und im speziellen bei Quinoa die Saponine von Interesse. Im Öl der Amarantkörner sind etwa 0,1 Prozent Tocotrienol enthalten.vii  Tocotrienol zählt zu den Pflanzensterolen (Phytosterole), welches im menschlichen Verdauungstrakt nicht absorbiert werden kann. Durch seine cholesterinähnliche Struktur verhindert es dessen Adsorption. Dies führte in mehreren Studien zu einer Absenkung des Cholesterinspiegels im Blut.viii  

Das vor allem im Amarant, aber auch Quinoa, enthaltene Squalen (2 bis 7 Prozent des Ölgehaltes) hat hautglättende Eigenschaften, daher findet es Anwendung in der Kosmetikindustrie.ix Weiterhin wurde nachgewiesen, dass Amarant und Quinoa einen Glykämie verringernden Charakter aufweisen.x Die Wirkung sekundärer Inhaltsstoffe und auch die Wirkung in Verbindung mit den primären Inhaltsstoffen können sich positiv verringernd auf das Herzinfarktrisiko, den Alterungsprozess und den Cholesterinspiegel auswirken. Weiterhin wird von einer stärkenden Wirkung auf das Immunsystem berichtet.xi, xii, xiii, xiv

Die in Quinoa-Körnern und den vegetativen Pflanzenteilen vorkommenden hydrophilen Saponine haben einerseits antinutritive, hämolytische Auswirkungen, aber andererseits wirken sie auch antimikrobiell und können durch ihre Cholesterol-Affinität den menschlichen Organismus positiv beeinflussen.xv Gesamtsaponingehalte liegen in Bereichen von 0,01bis 4,65 Prozent. Genotypen mit Anteilen von unter 0,1 Prozent gelten als süße Sorten. Um niedrige Anteile für die Ernährung zu erreichen, kann die Sortenwahl eine Möglichkeit darstellen. Weiterhin kann durch Abpolieren der  Fruchtschale und anschließendes Waschen der Saponingehalt reduziert werden.


Gibt es bei Amarant und Quinoa auch Nachteile im Vergleich zu den traditionellen Getreidesorten?

Der verringerte Anteil an Klebereiweißen bei Amarant und Quinoa bedeutet auch eine verringerte, bzw. fehlende Backfähigkeit.xvi 

Außerdem enthält Amarant bestimmte Gerbstoffe,  die dafür verantwortlich gemacht werden können, dass der menschliche Organismus Vitamine und Mineralstoffe schlechter aufnimmt. Darüber können diese Stoffe Verdauungsenzyme hemmen und so die Verwertung von Eiweißen einschränken.  Hier sind aber noch zahlreiche weitere Untersuchungen notwendig, die weiteren Aufschluss über die Mechanismen und den Grad dieser möglichen Wirkung geben.

Amarant enthält u.a. entzündungshemmende Stoffe…

amarantfeld anbauAmarantfeld, Bildquelle © Lisa SchwemmleinUntersuchungen haben gezeigt, dass gesundheitsfördernde Peptide in Amarant, wie z.B.  Lunasin, krebsvorbeugende Vorteile besitzt und die Entstehung von chronischen Krankheiten, wie Entzündungen, Diabetes, Herzkrankheiten und Schlaganfällen senken kann.

Allerdings liegen noch nicht ausreichende Kenntnisse über den Verbleib der potenziell bioaktiven Inhaltsstoffe nach verschiedenen technologischen Verarbeitungsschritten vor. Hier muss untersucht werden, ob der Verzehr der unterschiedlichen Produkte überhaupt eine gesundheitsfördernde Wirkung hat. So können Diabetiker zum Beispiel durch den Verzehr von Amarantmehl Schwankungen des Blutzuckerspiegels vermeiden, ob jedoch gepuffter Amarant die gleiche Wirkung hat, ist noch unbekannt. Außerdem stehen dem Verbraucher oft keine ausreichenden, transparenten Informationen über den gesundheitlichen Mehrwert bioaktiver pflanzlicher Inhaltsstoffe zur Verfügung.

Amarant enthält viel Eisen…

Hohe Eisengehalte wie in Hülsenfrüchten oder ölreichen Körnern machen Amarant zu einem  wertvollen Nahrungsmittel sowohl für Veganer als auch für Sportler oder Personengruppen mit einem hohen Eisenbedarf, z.B. Schwangere. Im Bereich der Babynahrung gibt es mittlerweile auch erste Produkte, die den Eisenbedarf über die pflanzliche Quelle „Amarant“ versuchen teilweise abzudecken.

Zu den Eisengehalten in Amarant hat die Bundesanstalt f. Getreideforschung Detmold  Untersuchungen durchgeführt, bei denen der Eisengehalt in Amarant mit im Mittel bis zu 9 mg (vergl. Hafer mit 5 mg) angegeben wird. In unseren Studienkonnten wir aber auch Sorten im gegebenen Amarantspektrum finden, die deutliche höhere Gehalte aufweisen, daher würde es in dem Fall auch auf die gezielte Sortenwahl ankommen. Quinoa weist ähnlich hohe Eisengehalte wie Amarant auf.
Für die Eisenaufnahme aus der Nahrung ist jedoch u.a. die  Bioverfügbarkeit des Eisens im  jeweiligen Lebensmittel relevant. In pflanzlichen Lebensmitteln wirken die Phytate am stärksten hemmend auf die Eisenaufnahme, diese sind auch in Amarant vorhanden.


Amarant und Quinoa wachsen eigentlich in den südamerikanischen Hochebenen. Inwiefern sind die Pflanzen für den hiesigen Anbau geeignet?

quinoafeld anbauQuinoafeld, Bildquelle © Lisa SchwemmleinEin Anbau von Amarant und Quinoa in Deutschland wird derzeit stark vorangetrieben, da annähernd die gesamte Menge des Kornmaterials aus Südamerika importiert wird. Dort ist es mittlerweile schwer die benötigten Mengen zuverlässig und vor allem nachhaltig zu produzieren.xvii Ein Anbau in Deutschland kann, bei genügend hoher Produktion, die benötigte Importmenge reduzieren. Die durchschnittlichen Erträge in den Anbauländern liegen bei Amarant bei 0,5-3 t ha-1 und bei Quinoa bei 0,8-1 t ha-1.x, xviii In Deutschland können unter konventionellen Anbaubedingen bei Quinoa derzeit Erträge von bis zu 2,5 T realisiert werden, im Ökolandbau liegen diese derzeit bei 1,5-2 T. Bei Amarant liegt das Ertragsniveau etwas höher, allerdings sind hierbei die Abreifebedingungen deutlich schwieriger.

Für einen Anbau in Deutschland sind in erster Linie geeignete Sorten notwendig, da die in Südamerika angebauten Sorten nicht an unsere Tageslängen angepasst sind und hier ggfs. nicht zur Kornausbildung bzw. Abreife kommen. Seitens der Züchter gibt es mittlerweile einige Gruppen, die an der Züchtung angepasster Amarant- und Quinoasorten arbeiten, einige Sorten befinden sich derzeit im Zulassungsverfahren.

Im gesamten vorhandenen Sortenspektrum sind aber auch durch die gegebene natürliche Variabilität Sorten vorhanden, die hier ausreifen und ohne große züchterische Bearbeitung angebaut werden können. Hier kommt es daher sehr auf die Selektion und das Screening entsprechender Sorten an, was Kern unserer Arbeit ist.

Gibt es unter den Pseudogetreiden noch andere Arten, die ebenso interessant sind?

Chia und Canihua sind derzeit zwei weitere Pflanzen, die seitens ihres ernährungsphysiologischen Spektrums entsprechende Beachtung erfahren und in ersten Anbauversuchen getestet werden.

Frau Prof. Prof. Graeff-Hönninger, herzlichen Dank für dieses Interview!

Quellen:

  1.   Brennan, M. A., Menard, C., Roudaut, G., Brennan, C. S. (2012). Amaranth, millet and buckwheat flours affect the physical properties of extruded breakfast cereals and modulates their potential glycaemic impact. Starch – Stärke, 64 (5):392-398.
  2.   Williams J. T. (1995). Underutilized Crops. Cereals and Pseudocereals. Chapman & Hall, ISBN 0 412 46570 1, pp. 4.
  3.   Aufhammer W. (2000). Pseudogetreidearten – Buchweizen, Reismelde und Amarant, Herkunft, Nutzung und Anbau. Verlag Eugen Ulmer GmbH & Co. ISBN 3-8001-3189-7.
  4.   FAOSTAT (2014). Faostat.fao.org (online Zugriff 29.04.2014).
  5.   Singhal, R. S., Kulkarni, P. R. (1988). Review: Amaranths – an underutilized resource. International Journal of Food Science and Technology 23, 125-139.
  6.   Palombini, S. V., Claus, T., Maruyama, S. A., Gohara, A. K., Souza, A. H. P., de Souza, N. E., Visentainer, J. V., Gomes, S. T. M., & Matsushita, M. (2013). Evaluation of nutritional compounds in new amaranth and quinoa cultivars. Food Science and Technology, 33(2), 339-344.
  7.   Aufhammer, W., Lee, J. H., Kübler, E., Kuhn, M., Wagner, S. (1995). Anbau und Nutzung der Pseudocerealien Buchweizen (Fagopyrum esculentum Moench), Reismelde (Chenopodium quinoa Willd.) und Amarant (Amaranthus ssp. L.) als Körnerfruchtarten. Die Bodenkultur 46, 125-140.
  8.   Moghadasian, M. H., Frohlich, J. J. (1999). Effects of dietary phytosterols on cholesterol metabolism and atherosclerosis: clinical and experimental evidence. American Journal of Medicine 107 (6): 588-594.
  9.   He, H.-P., Corke, H. 2003: Oil and Squalene in Amaranthus Grain and Leaf. Journal of Agricultural and Food Chemistry 51: 7913-7920.
  10.   Lamacchia, C., Camarca, A., Picascia, S., Di Luccia, A., & Gianfrani, C. (2014). Cereal-based gluten-free food: How to reconcile nutritional and technological properties of wheat proteins with safety for celiac disease patients. Nutrients, 6(2), 575-590.
  11.   Ogrodowska D., Czaplicki S., Zadernowski R., Mattila P. Hellström J., Naczk M. (2012). Phenolic acids in seeds and products obtained from Amaranthus cruentus. Journal of Food and Nutrition Research. 51 (2): 96-101.
  12.   Skwarylo-Bednarz B. (2012). Assessment of content of fat and tocoperhols in seeds of amaranthus in realtion to diversified fertilization with macroelements. Ecological chemical Engineering 19 (2): 273-279.
  13.   Sun H., Wiesenborn D., Tostenson K., Gillespie J., Rayas-Duarte P. (1997). Fractionation of squalene from amaranth seed oil. Journal of the American Oil Chemists‘ Society 74 (4): 413-418.
  14.   Gómez-Caravaca A. M., Iafelice G., Lavini A., Pulvento C., Caboni M. F., Marconi E. (2012). Phenolic compounds and saponins in quinoa samples (Chenopodium quinoa WILLD.) grown under different saline and nonsaline irrigation regimens. Journal of Agricultural and food chemistry 60: 4620-4627.
  15.   Kuljanabhagavad, T., Thongphasuk, P., Chamulitreat, W., Wink, M. (2008): Triterpene saponins from Chenopodium quinoa Willd. Phytochemistry 69: 1919-1926.
  16.   Thanapornpoonpong S.-N., Vearasilp S., Pawelzik E., Gorinstein S. (2008). Influence of various nitrogen applicatons on protein and amino acid profiles of amaranth and quinoa. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56: 11464-11470.
  17.   Guillani, A., Hintermann, F., Rojas, W., Padulosi, S. (2012). Biodiversity of andean grains: Balancing market potential and sustainable livelihoods. Bioversity International, ISBN 978-92-9043-932-5.
  18.   Gimplinger, D. M., Schulte auf‘m Erley, G., Dobos, G., Kaul, H.-P. (2008). Optimum crop densities for potential yield and harvestable yield of grain amaranth are conflicting. European Journal of Agronomy 28: 119-125.

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