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Israelische Wissenschaft:
Nachrichten aus Rehovoth
Erst-Publikation: Oktober'97, Presseanfragen richten Sie bitte an
Luba Vikhanski, Tel. 972 8 934 3855
E-mail: rrluba@weizmann.weizmann.ac.il
Videofilm: Eine B-Rolle ueber die Studie ist in Betacam
erhaeltlich.
IM WEIZMANN-INSTITUT AUFGEKLAERT:
THERAPEUTISCHE WIRKUNG DES KNOBLAUCHS
REHOVOT, Israel, 14. Oktober 1997 - Seit je werden dem
Knoblauch wundersame Kraefte zugeschrieben - von der Heilung von Krankheiten bis zum
Schutz vor Vampiren. Nun verdeutlichen zwei Studien des israelischen Weizmann-Instituts
die molekularen Mechanismen, die wahrscheinlich die Grundlage fuer einen Teil der
Heilwirkung des Knoblauchs bilden.
Die Forscher beobachteten, was auf molekularer Ebene im Knoblauch
geschieht, dank ihrer einzigartigen biotechnologischen Methode zur Produktion grosser
Mengen reinen Allicins, des wichtigsten biologisch aktiven Bestandteils im Knoblauch.
Eine Studie, die in der Oktoberausgabe von Antimicrobial Agents and
Chemotherapy, der Zeitschrift der amerikanischen Gesellschaft fuer Mikrobiologie,
veroeffentlich wird, beschreibt wie Allicin Infektionen bekaempft. Die
Forschungsergebnisse unterstuetzen die Annahme, dass Knoblauch ein hervorragendes, wenn
auch stark riechendes natuerliches Arzneimittel ist, das eine ungewoehnliche Vielzahl
krankheitserregender Organismen ausser Gefecht setzt.
Die zweite Studie, die in Kuerze in der Zeitschrift Biochimica
Biophysica Acta erscheinen wird, wirft Licht auf die moegliche Rolle des Allicin bei der
Praevention von Herzkrankheiten und anderen Pathologien.
In den Studien wiesen die Wissenschaftler molekulare Mechanismen
nach, mit denen das Allicin bestimmte Enzymgruppen blockiert. Allicin, das entsteht, wenn
Knoblauchzehen zerdrueckt werden, schuetzt die Pflanze vor Bodenparasiten und Pilzen und
ist ausserdem verantwortlich fuer ihren beruechtigten Geruch.
Leiter der Studien waren die Professoren David Mirelman und Meir
Wilchek von der Abteilung fuer Biologische Chemie des Weizmann-Instituts. Zum
Forschungsteam gehoerten ihre Kollegen Dr. Serge Ankri, Dr. Talia Miron und Dr. Aharon
Rabinkov von derselben Abteilung sowie Prof. Lev Weiner und Dr. Leonid Konstantinovski von
der Abteilung organische Chemie.
Eine natuerliche Waffe gegen Infektionen
Die Forschungsergebnis, die in der Oktoberausgabe
von Antimicrobial Agents and Chemotherapy veroeffentlich wurde, zeigten die Wirkungsweise
von Allicin gegen Ruhramoeben: Es blockiert die Enzymgruppen Zystein-Proteinase und
Alkohol- Dehydrogenase.
Die Enzyme der Gruppe Zystein-Proteinase gehoeren zu den
groessten Boesewichten bei einer Infektion: Sie geben den Erregern das Werkzeug in die
Hand, mit dem sie Gewebe verletzen und in Gewebe eindringen. Die Enzyme der Gruppe
Alkohol-Dehydrogenase spielen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel und fuer das Überleben
dieser schaedlichen Organismen.
Da diese Enzymgruppen bei sehr vielen Krankheitserregern
vorkommen - Bakterien, Pilzen und Viren - liefert die vorliegende Studie eine
wissenschaftliche Grundlage fuer die Behauptung, dass Allicin ein antimikrobieller
Wirkstoff mit breitem Spektrum ist, der verschiedene Infektionstypen abwehren kann.
"Schon lange wurde die Meinung vertreten, dass
Knoblauch vielerlei Infektionen bekaempfen kann, und nun haben wir einen biochemischen
Beweis fuer diese Behauptung," sagt Prof. Mirelman.
Die Rolle des Allicin bei der Abwehr von Infektionen
koennte vor allem angesichts der wachsenden bakteriellen Resistenz gegen Antibiotika an
Bedeutung gewinnen. Dass Bakterien eine Resistenz gegen Allicin entwickeln koennten, ist
unwahrscheinlich, denn sie muessten dafuer genau jene Enzyme modifizieren, die ihr Agieren
moeglich machen.
Blockiermechanismus erklaert
In der Studie, die in Biochimica Biophysica Acta
erscheinen wird, fanden Wissenschaftler des Instituts, dass Allicin die Enzyme blockiert,
indem es mit einem ihrer wichtigsten Komponenten reagiert, den sogenannten Sulfhydryl-
(SH-) oder Thiolgruppen.
Diese Erkenntnis laesst wichtige Schluesse zu, da die
Sulfhydrylgruppen auch wichtige Komponenten fuer einige Enzyme sind, die bei der Synthese
von Cholesterin beteiligt sind. Durch die Reaktion mit und den Sulfhydrylgruppen in diesen
Enzymen und deren Veraenderung koennte das Allicin die Produktion von Cholesterin
verhindern, das sich bekanntlich an den Arterienwaenden ablagert.
"Es wurde angenommen, dass Knoblauch den Cholesterinspiegel im
Blut senkt. Unsere Studie bietet eine moegliche Erklaerung dafuer," sagt Prof.
Wilchek. "Doch sind noch mehr Studien notwendig, um zum Beispiel festzustellen welche
Rolle Allicin bei der Verhinderung von Arterienverkalkung spielt."
Eine Komplikation ist die Befuerchtung, dass die Blockierung der
Sulfhydrylgruppen in Proteinen auch negative Auswirkungen haben koennte, da diese Gruppen
auch in Enzymen vorhanden sind, die fuer lebenswichtige Vorgaenge im Koerper benoetigt
werden. Jedoch im Gegensatz zu den meisten Bakterien enthalten menschliche Gewebszellen
das entgiftende Molekuel Glutathion, das fuer die Aufrechterhaltung des Sulfhydrylspiegels
sorgt. Diese Glutahion-Molekuele koennen die Anti-Sulfhydryl-Wirkungen von kleinen
Allicinmengen ausgleichen.
Messungen der Antioxidans-Wirkung
Obwohl die Reaktion mit Sulfhydrylgruppen anscheinend einen
Grossteil der Wirkungen des Allicins erklaert, wird angenommen dass Allicin auch als
Antioxidans wirkt. Die in BBA veroeffentlichte Studie bestaetigte die oxidationshemmende
Wirkung des Allicins und lieferte erstmalseine quantitative Bewertung. Antioxidanzien
"fressen" schaedliche freie Radikale, die vermutlich Tumorwachstum,
Arteriosklerose, Alterungsprozesse und andere unerwuenschte Vorgaenge foerdern.
Die Herstellung reinen Allicins in grossen Mengen
In der Natur entsteht Allicin, wenn Knoblauchzehen angeschnieden
oder zerdrueckt werden. Solch ein mechanische Eingriff laesst zwei Bestandteile des
Knoblauchs, Alliin und das Enzym Alliinase, miteinander reagieren.
Das am Weizmann-Institut produzierte Allicin ist halbsynthetisch.
Zunaechst wird seine Vorstufe, das Alliin, chemisch synthetisiert, dann verwandelt es eine
modifizierte Form des natuerlichen Enzyms Alliinase in reines Allicin.
Das reine, semisynthetische Allicin kann mehrere Monate lang
aufbewahrt werden, ohne an Wirksamkeit einzubuessen. Der natuerliche Wirkstoff verliert im
Gegensatz dazu seine nutzbringenden Eigenschaften innerhalb weniger Stunden, da es mit
weiteren Bestandteilen des Knoblauchs reagiert, sobald die Zehe zerdrueckt wird.
Eine Patentanmeldung fuer die Produktion reinen Allicins wurde
bereits von Yeda Research and Develpment Co. vorgenommen, jenem Arm des Instituts, der
fuer Technologietransfer zustaendig ist. Mehrere Firmen haben Interesse bekundet, den
Prozess fuer gewerbliche Nutzung und klinische Versuche zu beschleunigen.
Prof. Mirelman ist der Vizepraesident fuer Technologietransfer am
Weizmann-Institut und Inhaber des Besen-Brender-Lehrstuhls fuer Mikrobiologie und
Parasitologie; Prof. Wilchek ist Dekan der Biochemischen Fakultaet und Inhaber des
Marc-R.-Gutwirth-Lehrstuhls fuer Molekulare Biologie.
Unterstuetzt wurde die Studie teilweise vom Zentrum fuer
Molekularbiologie der Tropenkrankheiten am Weizmann-Institut und vom Avicenne-Programm der
Europaeischen Union. Die Doktoren Rabinkov und Konstantinovski wurden teilweise vom
Programm zur Eingliederung von Wissenschaftlern des israelischen Einwanderungsministeriums
unterstuetzt.
Verlautbarungen des Weizmann Institute of Science sind im Internet
auch zu finden unter:
http://www.weizmann.ac.il
oder unter http://www.eurekalert.org.
Susan Shalev
Projects Coordinator
Public Affairs Dept., Weizmann Institute of Science
rrshalev@wis.weizmann.ac.il
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