Mechanistische Untersuchungen zur enzymatischen Bräunung

Abstract

In summary, a comprehensive investigation of the enzymatic and non-enzymatic oxidative degradation of polyphenols in the presence of amino acids with main focus on the formation of covalent modifications was conducted. A new developed incubation system based on nashi-PPO formed the basis for the successful isolation and structural elucidation of both colorless and colored polyphenol-amino acid intermediates from the enzymatic browning reaction. This system provides a new approach for the investigation of covalent interactions during the enzymatic browning reaction due to its variation possibility of substrates and reaction conditions. The degradation of aspalathin under oxidative conditions delivered new insights to the oxidative degradation pathways of dihydrochalcones, suggesting the intrinsic generation or stabilization of singlet oxygen by phenolic compounds, respectively. All in all, this provides a new approach towards the investigation of structural related phenolic compounds.

Zusammenfassend gelang in der vorliegenden Dissertation eine vielseitige Untersuchung des sowohl enzymatischen als auch nicht-enzymatischen oxidativen Abbaus von Polyphenolen in Gegenwart von Aminosäuren im Blick auf kovalente Polyphenol-Aminosäure-Modifikationen. Die Etablierung eines neuen enzymatischen Modellinkubationssystems diente als Grundlage für die erfolgreiche Isolierung und Charakterisierung zum Teil farbiger Polyphenol-Aminosäure-Intermediate aus dem Reaktionsverlauf der enzymatischen Bräunungsreaktion und stellt durch die Variationsmöglichkeit der Substrate eine neue Methode zur Untersuchung der kovalenten Interaktionen während der enzymatischen Bräunung dar. Aus dem oxidativen Abbau des Aspalathins wurden Erkenntnisse über einen neuen oxidativen Abbauweg der Dihydrochalkone gewonnen, die auf die mögliche Generierung bzw. Stabilisierung von 1O2 durch Polyphenole schließen lässt und einen neuen Ansatzpunkt für die Untersuchung strukturell ähnlicher Polyphenole bildet.