Schutz von Menschen durch pflanzliche Glucosinolate: Effizienz der Umwandlung von Glucosinolaten zu Isothiocyanaten durch die gastrointestinalen Mikroflores.

Pflanzenbasierte Diäten, die reich an Kreuzblütlern sind, sind effektiv zur Prävention von Krebs und anderen chronischen Krankheiten. Kreuzblütler enthalten sehr hohe Konzentrationen von Glucosinolaten (GS; β-Thioglucosid-N-hydroxysulfate). Obwohl sie selbst keinen Schutz bieten, werden GS durch coexistant Myrosinasen in bittere Isothiocyanate (ITC) umgewandelt, die Pflanzen gegen Fressfeinde verteidigen. Zufällig induzieren ITC auch Säugetiergene, die Abwehrmechanismen gegen oxidativen Stress, Entzündungen und DNA-schädigende Elektrophile regulieren. Folglich kann die Effizienz der Umwandlung von GS zu ITC entscheidend sein für die Kontrolle der gesundheitsfördernden Vorteile von Kreuzblütlern. Wenn Myrosinase durch Kochen inaktiviert wird, wandelt die gastrointestinale Mikroflores GS in ITC um, ein Prozess, der durch enterale Antibiotika und Darmreinigung aufgehoben wird. Als einmalige orale Dosen von GS in Form von Brokkolisprossen-Extrakt (BSE) zwei unterschiedlichen Populationen (ländliche Han-Chinesen und ethnisch gemischte Baltimoreaner) verabreicht wurden, waren die Muster der Ausscheidungen von urinären Dithiocarbamaten (DTC) sehr ähnlich. Die individuellen Umwandlungen in beiden Populationen variierten enorm, von etwa 1% bis mehr als 40% der Dosis. Im Gegensatz dazu führte die Verabreichung von ITC (hauptsächlich Sulforaphan)-haltendem BSE zu einheitlich hohen (70%-90%) Umwandlungen zu urinären DTC. Trotz der bemerkenswert großen Bandbreite der Umwandlungseffizienzen zwischen Individuen waren wiederholte Bestimmungen innerhalb von Individuen viel konsistenter. Die Raten der urinären Ausscheidung (langsam oder schnell) waren unabhängig von den endgültigen Größen (niedrig oder hoch) dieser Umwandlungen. Obwohl keine demographischen Faktoren identifiziert wurden, die die Umwandlungseffizienz beeinflussen, gibt es offensichtlich tägliche Schwankungen: Die Umwandlung von GS zu DTC war tagsüber größer, während die Umwandlung von ITC zu DTC nachts effizienter war.