In Broccoli sind, im Vergleich zu anderen Gemüsen der Brassicaceae, hohe Konzentrationen der Glucosinolate Glucoraphanin und Glucobrassicin enthalten (Holst und Williamson 2004). Aus Glucoraphanin entsteht durch Einwirkung der Myrosinase (EC 3.2.1.147) Sulforaphan, aus Glucobrassicin das instabile Indol-3-Methylisothiocyanat, aus dem in weiterer Folge Indol-3-Carbinol gebildet wird. Im menschlichen Körper wird Sulforaphan metabolisiert zu Sulforaphan-Glutathion, Sulforaphan-Cystein-Glycin, Sulforaphan-Cystein und Sulforaphan-N-Acetyl-Cystein. Aus Indol-3-Carbinol entsteht Ascorbigen (Bradfield et al. 1987).
Die Anzahl an übergewichtigen Menschen steigt weltweit an. Im Rahmen der Lipogenese in den Adipozyten werden aus Glucosemolekülen Triglyceride gebildet. Glucose wird durch den Glucosetransporter GLUT4 in die Zellen aufgenommen, dessen Translokation aus interzellulären Speichern durch Insulin ausgelöst wird. Bei einer Insulinresistenz, die in weiterer Folge zu Diabetes Typ 2 führen kann, spricht das Gewebe aus verschiedenen Gründen nicht gut auf Insulin an.
Ein Ziel aktueller Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet ist es, durch antidiabetisch wirkende, natürliche Substanzen die Glucoseaufnahme in die Zellen zu steigern. Gleichzeitig soll die weitere Fettentstehung unterdrückt werden. Durch die Entkopplung der Atmungskette kann die Energieentstehung zugunsten der Wärmeentstehung verschoben werden.
Anhand der 3T3-L1-Zelllinie wurde mit Sulforaphan, dessen Metaboliten Sulforaphan-Glutathion, Sulforaphan-Cystein-Glycin, Sulforaphan-Cystein und Sulforaphan-N-Acetyl-Cystein, sowie Indol-3-Carbinol und Ascorbigen deren Einfluss auf die Glucoseaufnahme und auf die Lipidakkumulation in Konzentrationen im nanomolaren Bereich untersucht, da dieser Konzentrationsbereich durch orale Aufnahme von Glucosinolaten im Blut erreicht werden kann. Mit 10 nM Sulforaphan wurden polarographische Versuche bezüglich dem Einfluss auf die mitochondriale Phosphorylierung durchgeführt.
Mit Sulforaphan konnte ein antidiabetisches Potential bei der längsten Inkubationsdauer im Zuge der Lipidakkumulation festgestellt werden; zusätzlich konnte ein Einfluss von Sulforaphan auf die mitochondriale Atmung unter dem gleichzeitigen Einwirken von Oligomycin gezeigt werden. Die Metabolite von Sulforaphan zeigten ein geringeres antidiabetisches Potential.
Antidiabetisches Potential konnte vor allem mit Indol-3-Carbinol und Ascorbigen festgestellt werden.Broccoli contains, in contrast to other vegetables of the Brassicaceae, high contents of the glucosinolates glucoraphanine and glucobrassicin (Holst und Williamson 2004). Through action of the enzyme myrosinase (EC 3.2.1.147), sulforaphane is formed out of glucoraphanine, and the instabile indole-3-methylisothiocyanate out of glucobrassicin. Subsequently, out of the latter mentioned substance, indole-3-carbinole is formed. In the human body, sulforaphane is metabolized to sulforaphane-glutathione, sulforaphane-cysteine-glycine, sulforaphane-cysteine and sulforaphane-N-acetyl-cysteine. Ascorbigen is formed out of indole-3-carbinole (Bradfield et al. 1987).
The number of overweight people increases worldwide. Within lipogenesis in adipocytes, triglycerides are formed out of glucose molecules. Previously, glu-cose is transported into the cells via the glucose transporter GLUT4, which is activated through the influence of insulin. In case of an insulin resistance which can further lead to diabetes type 2, the response of tissue to insulin is reduced.
The aim of current research in this area is to investigate natural substances which are able to act antidiabetically and therefore have the potential to in-crease glucose uptake into cells and to decrease further accumulation of lipids at the same time. Through uncoupling the respiratory chain it would be possible to create heat instead of energy.
With the help of the 3T3-L1-cell line, glucose uptake and lipid accumulation has been investigated under incubation of nanomolar concentrations of sulforaphane, its metabolites sulforaphane-glutathione, sulforaphane-cysteine-glycine, sulforaphane-cysteine and sulforaphane-N-acetyl-cysteine, and indole-3-carbinole and ascorbigen. Nanomolar concentration of glucosinolates in plasma can be reached after oral administration. Effects on the mitochondrial respiration have been investigated with 10 nM sulforaphane.
Antidiabetic effects have been found in lipid accumulation experiments after incubation with sulforaphane. In addition, sulforaphane together with oligomycine, had effects on the mitochondrial respiration. The metabolites of sulforaphane showed lower antidiabetic effects.
Considerably antidiabetic effects have been shown after incubation with indole-3-carbinole and ascorbigen
