{"id":270,"date":"2023-05-12T17:43:12","date_gmt":"2023-05-12T15:43:12","guid":{"rendered":"http:\/\/rypublik.de\/?page_id=270"},"modified":"2023-05-12T17:46:36","modified_gmt":"2023-05-12T15:46:36","slug":"dissertation-lisa-striegel","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/rypublik.de\/?page_id=270","title":{"rendered":"Dissertation Lisa Striegel"},"content":{"rendered":"\n<p>Analytik und Bioverf\u00fcgbarkeit von Folaten in folatreichen Lebensmitteln<\/p>\n\n\n\n<p>ISBN:&nbsp; 978-3-945762-06-6&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>292 Seiten, 74 Abbildungen, 73 Tabellen, Format DIN A4 <\/p>\n\n\n\n<p><strong>Kurz-Zusammenfassung:<\/strong> <br>Die der Gruppe der wasserl\u00f6slichen B-Vitamine zugeh\u00f6rigen Folate \u00fcbernehmen wichtige Aufgaben im menschlichen Stoffwechsel. Mittels LC-MS\/MS basierend auf Stabilisotopenverd\u00fcnnungsanalyse (SIVA) wurde der Gesamtfolatgehalt verschiedener folatreicher Lebensmittel bestimmt. Die Untersuchung von Erdbeeren und Plasmafolat aus einer Humanstudie zeigte, dass Erdbeeren eine gute nat\u00fcrlich Folatquelle sind. Daneben beinhaltet diese Arbeit die Entwicklung und Validierung einer Methode zur Bestimmung des 5-Methyltetrahydrofolat-Polyglutamatprofils zur besseren Charakterisierung der Folate aus Hefe.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Publikationen aus der Dissertation:<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><strong>Striegel L, Chebib S, Netzel M E, Rychlik M (2018) <\/strong>Improved stable isotope dilution assay for dietary folates using LC-MS\/MS and its application to strawberries, Frontiers in Chemistry, 6:11; doi: 10.3389\/fchem.2018.00011  (open access)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><strong>Striegel L, Chebib S, Dumler C, Lu Y; Huang D, Rychlik M<\/strong> (2018) Durian Fruits Discovered as Superior Folate Sources, Frontiers in Nutrition, 5:114; doi:10.3389\/ fnut.2018.00114  (open access)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><strong>Striegel L, Brandl B, Kopp M, Sam L, Skurk T, Rychlik M<\/strong> (2019) Quantitation of 5-methyltetraydrofolic acid in plasma for determination of folate status and clinical studies by stable isotope dilution assays, PLoSONE 14(2):e0212255 . <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pone.0212255\">https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pone.0212255<\/a>  (open access)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><strong>JacobFF, Striegel L, RychlikM, HutzlerM, Methner F-J (2019) <\/strong>Spent Yeast from Brewing Processes: a Biodiverse Starting Material for Yeast Extract Production, fermentation, 5:51, <a href=\"doi:10.3390\/fermentation5020051\">doi:10.3390\/fermentation5020051<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><strong>JacobFF, Striegel L, RychlikM, HutzlerM, Methner F-J <\/strong>(2019) Yeast extract production using spent yeast from top-fermenting beer manufacture: Influence of industrially applicable disruption methods on selected substance groups with physiological and process technology relevance, Eur. Food Res. Technol., 245:1169-1182, <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1007\/s00217-019-03237-9\">https:\/\/doi.org\/10.1007\/s00217-019-03237-9<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><strong>Herbig AL, Delchier N, Striegel L, Rychlik M, Renard CMGC<\/strong> (2019) Stability of 5-methyltetrahydrofolate in fortified apple and carrot pur\u00e9es, LWT-Food Science and Technology, 107: 158-163<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><strong>Coffigniez F, Rychlik M, Mestres C, Striegel L, Bohuon P, Briffaz A <\/strong>(2021) Modelling folates reaction kinetics during cowpea seed germination in comparison with soaking, Food Chemistry, 340:127960 -127960, <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.foodchem.2020.127960\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.foodchem.2020.127960<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><strong>Coffigniez F, Rychlik M, Sanier C, Mestres C, Striegel L, Bohuon P, Briffaz A<\/strong> (2019) Localization and modeling of reaction and diffusion to explain folate behavior, Journal of Food Enginieering. 2019; 253: 49-58;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Ausf\u00fchrliche Zusammenfassung:<\/strong> <\/p>\n\n\n\n<p>Die Vitamine der Fols\u00e4uregruppe, kurz Folate, geh\u00f6ren zu den wasserl\u00f6slichen B-Vitaminen. Sie erf\u00fcllen als Methylgruppen-\u00dcbertr\u00e4ger wichtige Aufgaben im menschlichen Stoffwechsel und m\u00fcssen, da sie vom menschlichen Organismus nicht selbst gebildet werden k\u00f6nnen, \u00fcber die Nahrung aufgenommen werden. Umso wichtiger ist es, Folate im Lebensmittel zu bestimmen und gute Ern\u00e4hrungsempfehlungen zu geben. Eine sichere Analytik ist immer noch herausfordernd, die selektivste Methode ist dabei eine LC-MS\/MS Methode, wobei sich die Stabilisotopenverd\u00fcnnungsanalyse (SIVA) als Methode der Wahl bew\u00e4hrt hat. In dieser Arbeit wurden die optimierten Methoden zur Bestimmung des Gesamtfolatgehaltes und der Hauptvitamere 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folat, 5\u2011CHO\u2011H<sub>4<\/sub>Folat, H<sub>4<\/sub>Folat, 10-CHO-PteGlu und PteGlu einer umfangreichen Validierung unterzogen. Anschlie\u00dfend wurde die Methode auf verschiedene Lebensmittel angewendet. Bei der Untersuchung einer Variation deutscher und australischer Erdbeersorten haben sich Erdbeeren mit 78,1\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g bis 174\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g als gute nat\u00fcrliche Folatquelle herausgestellt. Es konnten Unterschiede zwischen Erdbeersorten gefunden werden, deutsche und australische Sorten konnten dabei nicht unterschieden werden. Des Weiteren zeigten sich auch Unterschiede im Folatgehalt derselben Sorte nach mehrmaliger Ernte w\u00e4hrend eines Erntejahres und mehrere Erntejahre. Der Folatgehalt in wei\u00dfen Erdbeeren lag ebenfalls im durchschnittlichen Bereich aller untersuchten Erbeerproben. W\u00e4hrend der Ascorbins\u00e4uregehalt und der Anthocyangehalt im Laufe der Reife stiegen, konnten beim Folatgehalt w\u00e4hrend des Reifeprozesses noch keine signifikanten Korrelationen festgestellt werden. Die Tatsache, dass der Folatgehalt in homogenisierten Erdbeeren w\u00e4hrend einer Lagerung \u00fcber 4 Tage bei 7 \u00b0C um 84 % abnahm, erfordert zuk\u00fcnftige Untersuchungen ganzer Erdbeeren im Verlauf eines Lagerprozesses. Neben Erdbeeren wurden Mikroalgen untersucht. Dabei best\u00e4tigten sich sowohl kommerziell erworbene Mikroalgen, wie <em>Chlorella<\/em> oder <em>Spirulina<\/em>, aber auch isolierte Algenst\u00e4mmeals herausragende Folatquelle (zwischen 539\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g und 6470\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g). Dabei wurde kein Zusammenhang zwischen der phylogenetischen Herkunft, dem Fetts\u00e4ure-Profil und dem Folatgehalt gefunden. Dennoch bietet die Tatsache, dass der Folatgehalt w\u00e4hrend der exponentiellen Wachstumsphase wesentlich h\u00f6her ist als w\u00e4hrend der sp\u00e4teren Carotinoid produzierenden Wachstumsphase eine spannende zuk\u00fcnftige Fragestellung. Bei der Betrachtung einer gro\u00dfen Anzahl tropischer Fr\u00fcchte zeigten vor allem die K\u00f6nigsmaracuja (271\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g), Passionsfrucht (136\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g), Okra (101\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g und 109\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g), Petai Bohne (100\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g) und Jack-Frucht (52,9\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g und 83,6\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g) das Potential f\u00fcr \u00a0gute nat\u00fcrliche Folatquellen. Auch Mangos (zwischen 55,8\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g und 74,5\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g) und Papayas (61,6\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g und 90,7\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g) k\u00f6nnen als moderate Folatquelle bezeichnet werden. Mit au\u00dfergew\u00f6hnlich hohen Folatgehalten zeichnete sich die Durian aus (zwischen 175\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g und 440\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g). Daneben wurden auch verschiedene Hefest\u00e4mme und Hefeextrakte begutachtet, wobei hier Folatgehalte von 482\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g bis 5300\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g analysiert wurden. Bei der Bestimmung der Folatgehalte in verschiedenen Biersorten stellte sich jedoch mit durchschnittlich 8,39\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g nur ein geringer Folatgehalt heraus. Auch Hirse dient mit durchschnittlich 35,6\u00a0\u00b5g\/100\u00a0g nur als moderate Folatquelle. Aufgrund der Komplexit\u00e4t der Methode und der Analyten wird die Methode auch zuk\u00fcnftig Entwicklungspotential bieten. Neben den Methoden zur gezielten quantitativen Bestimmung von Folaten, den sogenannten <em>Targeted<\/em> Metabolomics, gewinnt die Bestimmung von metabolischen Biomarkern und Stoffwechselprodukten des Folatstoffwechsels und des Folat-Biosyntheseweges, den sogenannten <em>Non-Targeted<\/em> Metabolomics, zunehmend an Bedeutung.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Bioverf\u00fcgbarkeit von Folaten aus Lebensmitteln wird durch viele Faktoren beeinflusst. Folate liegen in Lebensmitteln in verschiedenen Vitamerenformen sowie mit unterschiedlichen L\u00e4ngen an Glutamatresten vor. Zudem k\u00f6nnen Folate in die Lebensmittelmatrix eingebunden und nicht f\u00fcr den menschlichen Organismus zur Verf\u00fcgung stehen. Aus diesen Gr\u00fcnden ist es unerl\u00e4sslich, die Bioverf\u00fcgbarkeit von einzelnen Lebensmitteln zu erfassen. In dieser Arbeit wurde eine Methode zur Bestimmung des Folatmetaboliten 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folat in Plasma validiert und die Anwendbarkeit der Methode anhand einer Humanstudie \u00fcberpr\u00fcft. Die Methode zeigte eine niedrige NWG und BG von 1,51&nbsp;nmol\/L und 4,51&nbsp;nmol\/L. Die guten Pr\u00e4zisionen (Ger\u00e4tepr\u00e4zision: 3,70&nbsp;%, Intra-day: 3,35&nbsp;%, Inter-day: 3,66&nbsp;%) erm\u00f6glichen eine pr\u00e4zise Kinetik und Aufnahme einer postresorptiven Blutspiegelkurve. Als weiteres Potenzial der Methode kann die Anwendbarkeit von Fingerblut erw\u00e4hnt werden. Dies erm\u00f6glicht die Bestimmung des Folatstatus mit nur 30&nbsp;\u00b5L Blutplasma ohne Anwesenheit von medizinischem Personal. Die Bestimmung des Folatstatus durch Punktion des Fingers kann zuk\u00fcnftig die Durchf\u00fchrung von Erhebungen vor allem in L\u00e4ndern mit schwieriger Infrastruktur vereinfachen. Im Rahmen der Humanstudie mit zwei Probanden wurde die Bioverf\u00fcgbarkeit von Erdbeeren bestimmt. Es konnte gezeigt werden, dass Erdbeeren nicht nur eine gute nat\u00fcrliche Folatquelle darstellen, sondern auch hoch bioverf\u00fcgbar f\u00fcr den menschlichen Organismus sind. Bei den zwei Probanden wurden relative Bioverf\u00fcgbarkeiten von 96,2&nbsp;% und 73,3&nbsp;% berechnet. Die Verwendung von 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folat als Referenzdosis, als auch die Tatsache, dass vor Beginn und w\u00e4hrend der Testtage kein Fasten vorgeschrieben war, konnten als Fortschritte im Vergleich mit bisherigen Humanstudien verzeichnet werden.<\/p>\n\n\n\n<p>Mit der Methode zur Bestimmung des Gesamtfolatgehaltes und der Vitamerenverteilung werden die im Lebensmittel als Pteroylpolyglutamate vorliegenden Folate mittels Dekonjugasen zu den entsprechenden Pteroylmonoglutamaten hydrolysiert. Der Gesamtfolatgehalt wird bei dieser Methode als Pteroylmonoglutamatgehalt berechnet. Um die Folate in der Form zu bestimmen, wie sie im Lebensmittel vorliegen, bestand die Anforderung in einem weiteren Teil dieser Arbeit darin, eine Methode zu entwickeln, welche es erm\u00f6glicht, die 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folat-Polyglutamate zu quantifizieren. Als Testlebensmittel wurde die folatreiche Hefe gew\u00e4hlt. Hierf\u00fcr war es zuerst notwendig, die 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folat-Polyglutamate aus den entsprechenden PteGlu-Polyglutamaten zu synthetisieren. Die PteGlu-Polyglutamate wurden nach der Eschweiler-Clarke-Methylierung methyliert. Es konnten hohe Umsetzungsraten von 76,7&nbsp;\u2011&nbsp;89,3&nbsp;% erhalten werden. F\u00fcr die Quantifizierung wurde das [<sup>13<\/sup>C<sub>5<\/sub>]\u20115-CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folat-Monoglutamat als interner Standard eingesetzt, es wurden matrixkorrelierte Kalibriergeraden erstellt. Die Extraktion wurde basierend auf der Methode zur Bestimmung des Gesamtfolatgehaltes entwickelt, wobei ein passender Extraktionspuffer gew\u00e4hlt, die Extraktionsmethode abge\u00e4ndert sowie die Festphasenaufreinigung angepasst wurde. Eine Herausforderung stellte die Entwicklung der LC-MS\/MS Methode dar. Trotz der geringeren Empfindlichkeit der Polyglutamate mit l\u00e4ngeren Glutamatresten, konnte eine Methode entwickelt werden, welche eine ausreichende Detektion aller 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folate<sub>1-8<\/sub> erm\u00f6glicht. Nach umfangreicher Validierung wurde der 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folatgehalt einer Hefeprobe aus der neu entwickelten Methode mit der Gesamtfolatgehaltmethode verglichen, wobei keine signifiknaten Unterschiede festgestellt werden konnten. Bei der Testhefe wurde das 5-CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folat<sub>7<\/sub> als Hauptpolyglutamat quantifiziert, 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folat<sub>6<\/sub> war ebenfalls in h\u00f6heren Mengen enthalten und die 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folate<sub>1-5<\/sub> waren in vernachl\u00e4ssigbaren Mengen enthalten. Um die entwickelte Methode auch f\u00fcr andere Lebensmittelgruppen anwenden zu k\u00f6nnen, muss die Matrixkalibrierung \u00fcberpr\u00fcft werden. Mit ein paar Modifikationen kann sehr einfach auch aus anderen Lebensmittelmatrices durch Behandlung mit Dekonjugasen und Aktivkohle eine polyglutamatfreie Matrix f\u00fcr die Kalibrierung hergestellt werden. Die Bestimmung der Pteroylpolyglutamate erm\u00f6glicht eine bessere Charakterisierung und Unterscheidung von Lebensmittelgruppen. Die entwickelte Methode er\u00f6ffnet die weiterf\u00fchrende Diskussion, ob anhand des Pteroylpolyglutamat-Profils die Bioverf\u00fcgbarkeit von Lebensmitteln oder Lebensmittelgruppen abgesch\u00e4tzt werden kann. Die Bioverf\u00fcgbarkeit von Folaten wird vorwiegend mit der Methode der AUC (area under the curve) erfasst, wobei entweder eine PteGlu- oder 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folat-Dosis als Referenz dient. Da Folate permanent im menschlichen Organismus gegenw\u00e4rtig sind, kann mit unmarkierten Folaten nur die relative Bioverf\u00fcgbarkeit bezogen auf die Referenz berechnet werden. Die Erfassung der absoluten Bioverf\u00fcgbarkeit stellt ein Problem dar. In dem letzten Teil der Arbeit wurde die Erfassung der absoluten Bioverf\u00fcgbarkeit nach Verzehr von Hefe, welche ausschlie\u00dflich [<sup>15<\/sup>N]-markierte Folate biosynthetisiert, diskutiert. Dabei wurde nach Wahl eines geeigneten Hefestammes ein definiertes Hefemedium gew\u00e4hlt, welches ausschlie\u00dflich eine Stickstoffquelle enth\u00e4lt, aber dennoch die Biosynthese einer ausreichenden Menge von Folaten erm\u00f6glicht. Das alleinige Vorhandensein [<sup>15<\/sup>N]-markierter Folate wurde mittels LC-MS\/MS best\u00e4tigt. F\u00fcr die Quantifizierung der [<sup>15<\/sup>N]-markierten 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folat-Polyglutamate kann in zuk\u00fcnftigen Studien ein Dual-markiertes Isotopenmodell herangezogen werden. Die Unterscheidung der [<sup>15<\/sup>N]-markierten 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folate kann mit der in dieser Arbeit entwickelten Methode durchgef\u00fchrt werden, da sich diese vom [<sup>13<\/sup>C<sub>5<\/sub>]-markierten internen Standard sowie den unmarkierten 5\u2011CH<sub>3<\/sub>\u2011H<sub>4<\/sub>Folaten anhand des MS\/MS\u2011Spektrums unterscheiden. Eine Bioverf\u00fcgbakeitsstudie mit intrinsisch [<sup>15<\/sup>N]-markierten Folaten aus Hefe erm\u00f6glicht die Erfassung der absoluten Bioverf\u00fcgbarkeit von Folaten, wie sie nat\u00fcrlich in Lebensmitteln vorliegen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Analytik und Bioverf\u00fcgbarkeit von Folaten in folatreichen Lebensmitteln ISBN:&nbsp; 978-3-945762-06-6&nbsp; 292 Seiten, 74 Abbildungen, 73 Tabellen, Format DIN A4 Kurz-Zusammenfassung: Die der Gruppe der wasserl\u00f6slichen B-Vitamine zugeh\u00f6rigen Folate \u00fcbernehmen wichtige&#8230; <\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":74,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/rypublik.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/270"}],"collection":[{"href":"https:\/\/rypublik.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/rypublik.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rypublik.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rypublik.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=270"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/rypublik.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/270\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":275,"href":"https:\/\/rypublik.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/270\/revisions\/275"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rypublik.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/74"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/rypublik.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=270"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}