Ilex paraguariensis St.-Hil. (Mate)Variabilität phytochemischer Merkmale in Ausgangsmaterial und Produktion
Ilex paraguariensis St.-Hil. (Mate)
Variabilität phytochemischer Merkmale in Ausgangsmaterial und Produktion
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DissertationDate of Exam
11.02.2004Date of Publication
2004Advisor
Knöss, WernerCo-Referee
König, Gabriele M.Metadata
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Abstract
Mit "Mate" wird in Südamerika ein Baum (Ilex paraguariensis St.-Hil., Aquifoliaceae) bezeichnet, dessen Blätter traditionell zur Zubereitung stimulierend wirkender Getränke genutzt werden. Mate-Tee ist in Argentinien, Brasilien, Paraguay und Uruguay ein Nationalgetränk. Seine Zubereitung ist regional sehr unterschiedlich: in Brasilien wird der "chimarrão", ein Aufguss von stark pulverisierter Droge mit heißem Wasser, bevorzugt. Mate-Blättern werden zahlreiche Wirkungen nachgesagt. Vor einigen hundert Jahren waren südamerikanischen Indianerstämmen bereits stimulierende und hungerdämpfende Wirkungen bekannt. Bis heute wird vielfach über gesundheitsfördernde Eigenschaften des Mate berichtet.
Die Variabilität der Inhaltsstoffe von Mate wurde in mehr als 700 Proben anhand der Gehalte einer Matrix von Substanzen bestehend aus Mono- und Dicaffeoylchinasäuren, Coffein, Rutin sowie den Farbpigmenten Gesamtchlorophyll und Carotinoide untersucht. Dazu wurde pulverisiertes Probenmaterial nach geeigneten Extraktionen chromatographisch (DC, HPLC, photometrisch) analysiert.
Die natürliche Variabilität des Ausgangsmaterials wurde durch Quantifizierung der Inhaltsstoffe einzelner Blätter evaluiert. Im Rahmen einer Kooperation mit einem brasilianischen Mateproduzenten konnte Pflanzenmaterial aus dem gesamten Bundesstaat Paraná analysiert werden: zufällig gesammelte Blätter, Blätter von definierten Zweigen und Blätter von markierten Bäumen. Während die Gehalte der phytochemischen Parameter in der Art Ilex paraguariensis in relativ großen Bereichen (z.B. 0,4 bis 5,9 % Coffein) variierten, lagen die Gehalte innerhalb einer Pflanze in deutlich kleineren Spannen (z.B. 0,7 bis 1,5 % Coffein oder auch 2,0 bis 2,9 % Coffein). Für Caffeoylchinasäuren und Farbpigmente konnte eine signifikante lichtabhängige Veränderung der Gehalte bzw. der Akkumulation nachgewiesen werden.
In Kenntnis des genauen Ablaufs wurden zur Bestimmung der Variabilität innerhalb der Produktion verschiedene Zwischenprodukte des brasilianischen Produzenten untersucht. Das wichtigste Zwischenprodukt nach der Trocknung der geernteten Zweige, welche traditionell über offenem Feuer erfolgt, ist "Mate cancheada" (grob zerkleinerte Zweige ohne größere Stängelstücke). Die analysierten Proben stammten aus den Jahren 1998 bis 2002. In einem anschließenden Produktionsschritt wird "Mate cancheada" zu drei verschiedenen Zwischenstufen "folha", "goma" und "po" weiterverarbeitet. Diese Zwischenstufen unterscheiden sich im Zerkleinerungsgrad des Blattmaterials (fein geschnitten bis pulverisiert) und im zugesetzten Stängelanteil. Diese Zwischenstufen werden je nach Rezeptur eines jeden Produzenten zum "chimarrão" vermischt. Die Variabilität der Zwischenstufen wurde untereinander, in Abhängigkeit von dem Produktionsort und vom Erntejahr beurteilt. Insgesamt wurde beobachtet, dass aus sehr großen Mengen an variablem Ausgangsmaterial in gleichmäßigen Prozessen ein Endprodukt (z.B. 1,1 bis 1,5 % Coffein) mit reproduzierbarer Qualität entsteht. Die Untersuchung verschiedener Trocknungsverfahren zeigte, dass die Trocknung des Ausgangsmaterials mit IR-Strahlen ein schonendes und hinsichtlich des Spektrums der betrachteten Inhaltsstoffe gleichwertiges alternatives Verfahren ist.
In einem dritten Teilprojekt wurde im Gegensatz zu den bisherigen Untersuchungen undifferenziertes Gewebe aus Kalluskulturen von Ilex paraguariensis analysiert (Wachstumskurven, Inhaltsstoffanalytik). Da diese Kalluskulturen dieselben Inhaltsstoffe wie das Pflanzenmaterial akkumulierten, kann ein solches Modell gegebenenfalls mittelfristig dazu genutzt werden, um Selektionskriterien abzuleiten und Pflanzen zu regenerieren.
Die vorliegende Arbeit ist ein wichtiger Beitrag zur Bestimmung der in der Literatur vielfach geforderten Variabilität der Inhaltsstoffe von Ilex paraguariensis. Sie eröffnet die Möglichkeit für eine Reihe von zukünftigen Projekten z.B. zur Variabilität weiterer Inhaltsstoffgruppen, Entwicklung und produktionstechnischer Nutzung alternativer Trocknungsprozesse, biotechnologische Selektion geeigneter Pflanzen.
Die Variabilität der Inhaltsstoffe von Mate wurde in mehr als 700 Proben anhand der Gehalte einer Matrix von Substanzen bestehend aus Mono- und Dicaffeoylchinasäuren, Coffein, Rutin sowie den Farbpigmenten Gesamtchlorophyll und Carotinoide untersucht. Dazu wurde pulverisiertes Probenmaterial nach geeigneten Extraktionen chromatographisch (DC, HPLC, photometrisch) analysiert.
Die natürliche Variabilität des Ausgangsmaterials wurde durch Quantifizierung der Inhaltsstoffe einzelner Blätter evaluiert. Im Rahmen einer Kooperation mit einem brasilianischen Mateproduzenten konnte Pflanzenmaterial aus dem gesamten Bundesstaat Paraná analysiert werden: zufällig gesammelte Blätter, Blätter von definierten Zweigen und Blätter von markierten Bäumen. Während die Gehalte der phytochemischen Parameter in der Art Ilex paraguariensis in relativ großen Bereichen (z.B. 0,4 bis 5,9 % Coffein) variierten, lagen die Gehalte innerhalb einer Pflanze in deutlich kleineren Spannen (z.B. 0,7 bis 1,5 % Coffein oder auch 2,0 bis 2,9 % Coffein). Für Caffeoylchinasäuren und Farbpigmente konnte eine signifikante lichtabhängige Veränderung der Gehalte bzw. der Akkumulation nachgewiesen werden.
In Kenntnis des genauen Ablaufs wurden zur Bestimmung der Variabilität innerhalb der Produktion verschiedene Zwischenprodukte des brasilianischen Produzenten untersucht. Das wichtigste Zwischenprodukt nach der Trocknung der geernteten Zweige, welche traditionell über offenem Feuer erfolgt, ist "Mate cancheada" (grob zerkleinerte Zweige ohne größere Stängelstücke). Die analysierten Proben stammten aus den Jahren 1998 bis 2002. In einem anschließenden Produktionsschritt wird "Mate cancheada" zu drei verschiedenen Zwischenstufen "folha", "goma" und "po" weiterverarbeitet. Diese Zwischenstufen unterscheiden sich im Zerkleinerungsgrad des Blattmaterials (fein geschnitten bis pulverisiert) und im zugesetzten Stängelanteil. Diese Zwischenstufen werden je nach Rezeptur eines jeden Produzenten zum "chimarrão" vermischt. Die Variabilität der Zwischenstufen wurde untereinander, in Abhängigkeit von dem Produktionsort und vom Erntejahr beurteilt. Insgesamt wurde beobachtet, dass aus sehr großen Mengen an variablem Ausgangsmaterial in gleichmäßigen Prozessen ein Endprodukt (z.B. 1,1 bis 1,5 % Coffein) mit reproduzierbarer Qualität entsteht. Die Untersuchung verschiedener Trocknungsverfahren zeigte, dass die Trocknung des Ausgangsmaterials mit IR-Strahlen ein schonendes und hinsichtlich des Spektrums der betrachteten Inhaltsstoffe gleichwertiges alternatives Verfahren ist.
In einem dritten Teilprojekt wurde im Gegensatz zu den bisherigen Untersuchungen undifferenziertes Gewebe aus Kalluskulturen von Ilex paraguariensis analysiert (Wachstumskurven, Inhaltsstoffanalytik). Da diese Kalluskulturen dieselben Inhaltsstoffe wie das Pflanzenmaterial akkumulierten, kann ein solches Modell gegebenenfalls mittelfristig dazu genutzt werden, um Selektionskriterien abzuleiten und Pflanzen zu regenerieren.
Die vorliegende Arbeit ist ein wichtiger Beitrag zur Bestimmung der in der Literatur vielfach geforderten Variabilität der Inhaltsstoffe von Ilex paraguariensis. Sie eröffnet die Möglichkeit für eine Reihe von zukünftigen Projekten z.B. zur Variabilität weiterer Inhaltsstoffgruppen, Entwicklung und produktionstechnischer Nutzung alternativer Trocknungsprozesse, biotechnologische Selektion geeigneter Pflanzen.
Classification (DDC)
500 NaturwissenschaftenHaaf, Melanie: Ilex paraguariensis St.-Hil. (Mate) : Variabilität phytochemischer Merkmale in Ausgangsmaterial und Produktion. - Bonn, 2004. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-02936
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-02936
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Die Variabilität der Inhaltsstoffe von Mate wurde in mehr als 700 Proben anhand der Gehalte einer Matrix von Substanzen bestehend aus Mono- und Dicaffeoylchinasäuren, Coffein, Rutin sowie den Farbpigmenten Gesamtchlorophyll und Carotinoide untersucht. Dazu wurde pulverisiertes Probenmaterial nach geeigneten Extraktionen chromatographisch (DC, HPLC, photometrisch) analysiert.
Die natürliche Variabilität des Ausgangsmaterials wurde durch Quantifizierung der Inhaltsstoffe einzelner Blätter evaluiert. Im Rahmen einer Kooperation mit einem brasilianischen Mateproduzenten konnte Pflanzenmaterial aus dem gesamten Bundesstaat Paraná analysiert werden: zufällig gesammelte Blätter, Blätter von definierten Zweigen und Blätter von markierten Bäumen. Während die Gehalte der phytochemischen Parameter in der Art Ilex paraguariensis in relativ großen Bereichen (z.B. 0,4 bis 5,9 % Coffein) variierten, lagen die Gehalte innerhalb einer Pflanze in deutlich kleineren Spannen (z.B. 0,7 bis 1,5 % Coffein oder auch 2,0 bis 2,9 % Coffein). Für Caffeoylchinasäuren und Farbpigmente konnte eine signifikante lichtabhängige Veränderung der Gehalte bzw. der Akkumulation nachgewiesen werden.
In Kenntnis des genauen Ablaufs wurden zur Bestimmung der Variabilität innerhalb der Produktion verschiedene Zwischenprodukte des brasilianischen Produzenten untersucht. Das wichtigste Zwischenprodukt nach der Trocknung der geernteten Zweige, welche traditionell über offenem Feuer erfolgt, ist "Mate cancheada" (grob zerkleinerte Zweige ohne größere Stängelstücke). Die analysierten Proben stammten aus den Jahren 1998 bis 2002. In einem anschließenden Produktionsschritt wird "Mate cancheada" zu drei verschiedenen Zwischenstufen "folha", "goma" und "po" weiterverarbeitet. Diese Zwischenstufen unterscheiden sich im Zerkleinerungsgrad des Blattmaterials (fein geschnitten bis pulverisiert) und im zugesetzten Stängelanteil. Diese Zwischenstufen werden je nach Rezeptur eines jeden Produzenten zum "chimarrão" vermischt. Die Variabilität der Zwischenstufen wurde untereinander, in Abhängigkeit von dem Produktionsort und vom Erntejahr beurteilt. Insgesamt wurde beobachtet, dass aus sehr großen Mengen an variablem Ausgangsmaterial in gleichmäßigen Prozessen ein Endprodukt (z.B. 1,1 bis 1,5 % Coffein) mit reproduzierbarer Qualität entsteht. Die Untersuchung verschiedener Trocknungsverfahren zeigte, dass die Trocknung des Ausgangsmaterials mit IR-Strahlen ein schonendes und hinsichtlich des Spektrums der betrachteten Inhaltsstoffe gleichwertiges alternatives Verfahren ist.
In einem dritten Teilprojekt wurde im Gegensatz zu den bisherigen Untersuchungen undifferenziertes Gewebe aus Kalluskulturen von Ilex paraguariensis analysiert (Wachstumskurven, Inhaltsstoffanalytik). Da diese Kalluskulturen dieselben Inhaltsstoffe wie das Pflanzenmaterial akkumulierten, kann ein solches Modell gegebenenfalls mittelfristig dazu genutzt werden, um Selektionskriterien abzuleiten und Pflanzen zu regenerieren.
Die vorliegende Arbeit ist ein wichtiger Beitrag zur Bestimmung der in der Literatur vielfach geforderten Variabilität der Inhaltsstoffe von Ilex paraguariensis. Sie eröffnet die Möglichkeit für eine Reihe von zukünftigen Projekten z.B. zur Variabilität weiterer Inhaltsstoffgruppen, Entwicklung und produktionstechnischer Nutzung alternativer Trocknungsprozesse, biotechnologische Selektion geeigneter Pflanzen.},
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Die Variabilität der Inhaltsstoffe von Mate wurde in mehr als 700 Proben anhand der Gehalte einer Matrix von Substanzen bestehend aus Mono- und Dicaffeoylchinasäuren, Coffein, Rutin sowie den Farbpigmenten Gesamtchlorophyll und Carotinoide untersucht. Dazu wurde pulverisiertes Probenmaterial nach geeigneten Extraktionen chromatographisch (DC, HPLC, photometrisch) analysiert.
Die natürliche Variabilität des Ausgangsmaterials wurde durch Quantifizierung der Inhaltsstoffe einzelner Blätter evaluiert. Im Rahmen einer Kooperation mit einem brasilianischen Mateproduzenten konnte Pflanzenmaterial aus dem gesamten Bundesstaat Paraná analysiert werden: zufällig gesammelte Blätter, Blätter von definierten Zweigen und Blätter von markierten Bäumen. Während die Gehalte der phytochemischen Parameter in der Art Ilex paraguariensis in relativ großen Bereichen (z.B. 0,4 bis 5,9 % Coffein) variierten, lagen die Gehalte innerhalb einer Pflanze in deutlich kleineren Spannen (z.B. 0,7 bis 1,5 % Coffein oder auch 2,0 bis 2,9 % Coffein). Für Caffeoylchinasäuren und Farbpigmente konnte eine signifikante lichtabhängige Veränderung der Gehalte bzw. der Akkumulation nachgewiesen werden.
In Kenntnis des genauen Ablaufs wurden zur Bestimmung der Variabilität innerhalb der Produktion verschiedene Zwischenprodukte des brasilianischen Produzenten untersucht. Das wichtigste Zwischenprodukt nach der Trocknung der geernteten Zweige, welche traditionell über offenem Feuer erfolgt, ist "Mate cancheada" (grob zerkleinerte Zweige ohne größere Stängelstücke). Die analysierten Proben stammten aus den Jahren 1998 bis 2002. In einem anschließenden Produktionsschritt wird "Mate cancheada" zu drei verschiedenen Zwischenstufen "folha", "goma" und "po" weiterverarbeitet. Diese Zwischenstufen unterscheiden sich im Zerkleinerungsgrad des Blattmaterials (fein geschnitten bis pulverisiert) und im zugesetzten Stängelanteil. Diese Zwischenstufen werden je nach Rezeptur eines jeden Produzenten zum "chimarrão" vermischt. Die Variabilität der Zwischenstufen wurde untereinander, in Abhängigkeit von dem Produktionsort und vom Erntejahr beurteilt. Insgesamt wurde beobachtet, dass aus sehr großen Mengen an variablem Ausgangsmaterial in gleichmäßigen Prozessen ein Endprodukt (z.B. 1,1 bis 1,5 % Coffein) mit reproduzierbarer Qualität entsteht. Die Untersuchung verschiedener Trocknungsverfahren zeigte, dass die Trocknung des Ausgangsmaterials mit IR-Strahlen ein schonendes und hinsichtlich des Spektrums der betrachteten Inhaltsstoffe gleichwertiges alternatives Verfahren ist.
In einem dritten Teilprojekt wurde im Gegensatz zu den bisherigen Untersuchungen undifferenziertes Gewebe aus Kalluskulturen von Ilex paraguariensis analysiert (Wachstumskurven, Inhaltsstoffanalytik). Da diese Kalluskulturen dieselben Inhaltsstoffe wie das Pflanzenmaterial akkumulierten, kann ein solches Modell gegebenenfalls mittelfristig dazu genutzt werden, um Selektionskriterien abzuleiten und Pflanzen zu regenerieren.
Die vorliegende Arbeit ist ein wichtiger Beitrag zur Bestimmung der in der Literatur vielfach geforderten Variabilität der Inhaltsstoffe von Ilex paraguariensis. Sie eröffnet die Möglichkeit für eine Reihe von zukünftigen Projekten z.B. zur Variabilität weiterer Inhaltsstoffgruppen, Entwicklung und produktionstechnischer Nutzung alternativer Trocknungsprozesse, biotechnologische Selektion geeigneter Pflanzen.},
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