Functional beverages based on herbal and tea extracts: evaluation of bioactive phytochemical properties, nutritional value and effects on α-amylase and glucosidase inhibition

In den letzten Jahren hat sich das Getränkeregal von einem einfachen Ort zur Stillung des Durstes zu einer Landschaft funktionaler Optionen entwickelt, die mehr leisten sollen als nur zu hydrieren. Konsumenten suchen zunehmend nach Getränken, die spezifische gesundheitliche Vorteile bieten, wie etwa verbesserte Konzentration, besseren Schlaf oder die Unterstützung des Blutzuckermanagements, oft in der Hoffnung, die Notwendigkeit des Schluckens großer, unangenehmer Pillen zu ersetzen. Dieser Wandel stützt sich auf die Vorstellung, dass die Natur einen komplexen Werkzeugsatz aus Pflanzenverbindungen bereitstellt – Substanzen wie Polyphenole, die in Teeblättern und Kräutern vorkommen – die auf vorteilhaiche Weise mit dem menschlichen Körper interagieren können. Eine der vielversprechendsten dieser Interaktionen ist die Fähigkeit bestimmter Pflanzenextrakte, die Verdauung von Kohlenhydraten zu verlangsamen. Wenn wir Stärke oder Zucker essen, nutzen unsere Körper spezifische Enzyme, die wie molekulare Scheren wirken, um diese Lebensmittel in Glukose für die Energiegewinnung abzubauen. Wenn diese Scheren zu schnell arbeiten, kann der Blutzuckerspiegel ansteigen, ein Problem für viele Menschen. Die Frage, vor der Lebensmittelwissenschaftler stehen, ist, ob ein aus natürlichen Inhaltsstoffen hergestelltes Getränk die Verdauung dieser Enzyme sanft verlangsamen kann, ohne den Geschmack oder die Sicherheit zu opfern, um so ein Getränk zu kreieren, das sowohl genussvoll als auch biologisch aktiv ist.

Forscher der Technischen Universität Lodz setzten sich zum Ziel, dies zu beantworten, indem sie eine Serie funktionaler Getränke unter Verwendung von „Clean-Label“-Zutaten entwickelten, was bedeutet, dass sie auf künstliche Farbstoffe, Aromen und Süßstoffe verzichteten. Anstatt sich auf verarbeitete Zusatzstoffe zu verlassen, bauten die Experten ihre Getränke auf einer Basis aus Wasser, Tee und Kräutern auf und süßten sie natürlich mit frischem Apfel- oder Orangensaft. Sie entwickelten sieben verschiedene Rezepturen, von denen jede ein anderes Gesundheitsziel verfolgte. Einige waren darauf ausgelegt, beruhigend zu wirken und den Schlaf zu fördern, indem sie schwarzen Tee mit Melisse und Kamille kombinierten. Andere zielten darauf ab, Energie und das Gedächtnis zu steigern, indem sie grünen Tee, Matcha, Ginseng und Ginkgo Biloba kombinierten. Eine Variante enthielt sogar Molkenprotein, um einen Nährwertschub zu geben. Um sicherzustellen, dass diese Getränke sicher gelagert werden konnten, testeten die Forscher zwei Konservierungsmethoden: Ultrafiltration, bei der ein feines Filtermedium verwendet wird, um Partikel zu entfernen, und Pasteurisierung, bei der die Flüssigkeit erhitzt wird, um Bakterien abzutöten. Anschließend unterzogen sie diese Getränke einer strengen Testreihe, um ihren Nährwert, ihre Fähigkeit zur Bekämpfung von oxidativem Stress und vor allem ihre Kraft zur Hemmung der Enzyme zu messen, die für den Abbau von Kohlenhydraten verantwortlich sind.

Die Ergebnisse zeigten, dass diese hausgemachten Formulierungen weitaus potenter waren als ein handelsübliches kommerzielles Teegetränk, das in Geschäften erhältlich ist. Die Forscher fanden heraus, dass diese neuen Getränke reich an Mineralien und Vitaminen waren, insbesondere wenn sie mit frischem Fruchtjuice hergestellt wurden, und signifikant höhere Mengen an nützlichen Pflanzenverbindungen enthielten als die gekaufte Alternative. In Bezug auf das spezifische Ziel der Blutzuckerregulierung zeigten die Getränke eine klare Fähigkeit, den Verdauungsprozess des Körpers zu verlangsamen. Das Team maß, wie gut die Getränke zwei Schlüsselenzyme stoppen konnten: eines, das Stärke abbaut, und ein weiteres, das die Arbeit vollendet, indem es Zucker in Glukose umwandelt. Die Getränke waren im Allgemeinen effektiver darin, das zweite Enzym zu stoppen, welches den letzten Schritt vor dem Eintritt des Zuckers in den Blutkreislauf darstellt. Unter allen getesteten Rezepturen erwies sich eine spezifische beruhigende Mischung aus schwarzem Tee, Melisse, Kamille und Orangensaft als die stärkste. Dieses spezielle Getränk, bezeichnet als Variante C2, konnte das abschließende zuckerumwandelnde Enzym um mehr als 85 Prozent und das stärkeabbauende Enzym um fast 60 Prozent hemmen. Dies deutet darauf hin, dass eine einzige Portion dieses Getränks die Absorption von Glukose signifikant verlangsamen könnte, was potenziell dabei hilft, scharfe Blutzuckerspitzen nach einer Mahlzeit zu verhindern.

Der Weg von einer frischen, potenten Mischung zu einem lagerfähigen Produkt war jedoch nicht ohne Herausforderungen. Die Forscher entdeckten, dass die Methode, mit der das Getränk konserviert wurde, großen Einfluss auf seine endgültigen Eigenschaften hatte. Der Prozess der Ultrafiltration, der zwar effektiv beim Entfernen von Sedimenten und der Verlängerung der Haltbarkeit im Kühlschrank war, entfernte jedoch auch einige der vorteilhaften Verbindungen, was die Mengen an Tanninen und Antioxidantien reduzierte. Im Gegensatz dazu bewahrte die Pasteurisierung, die das Erhitzen der Flüssigkeit beinhaltet, den Tanningehalt besser, verursachte aber einen signifikanten Rückgang der Vitamingehalte, insbesondere bei Vitamin C, das hitzeempfindlich ist. Trotz dieser Verluste blieben die Getränke über überraschend lange Zeiträume stabil. Die beruhigende Mischung mit Orangensaft blieb organoleptisch akzeptabel – das heißt, sie schmeckte und roch immer noch gut – für bis zu neun Tage bei Lagerung im Kühlschrank nach der Ultrafiltration, womit sie viele der anderen Varianten weit übertraf, die innerhalb einer Woche anfingen, zu verderben oder sauer zu werden. Die Studie stellte auch fest, dass die Wahl des Fruchtsaftes das Profil des Getränks beeinflusste; Apfelsaft neigte dazu, ein höheres Niveau an Polyphenolen und eine leicht andere Farbe als Orangensaft zu ergeben, obwohl beide natürliche Süße ohne zugesetzten Zucker lieferten.

Letztlich zeigt die Studie, dass es möglich ist, ein funktionales Getränk zu kreieren, das sowohl sensorisch ansprechend als auch biologisch aktiv ist, sofern die richtige Kombination aus Zutaten und Konservierungstechniken gewählt wird. Die erfolgreichste Rezeptur, die beruhigende Teemischung, bot nicht nur die stärkste Hemmung der Enzyme, die den Blutzucker regulieren, sondern bewahrte auch eine hohe antioxidative Aktivität und einen reichen Vitamingehalt. Während die Forscher darauf hinweisen, dass diese Ergebnisse auf Laboruntersuchungen basieren und weitere Studien notwendig sind, um zu verstehen, wie diese Getränke im menschlichen Körper wirken, sind die Ergebnisse ein starker Indikator für Potenzial. Die Arbeit legt nahe, dass es durch die sorgfältige Auswahl natürlicher Inhaltsstoffe wie spezifischer Tees und Kräuter und durch die Wahl einer Konservierungsmethode, die Sicherheit mit Nährstofferhalt abwägt, möglich ist, Getränke zu entwickeln, die echte gesundheitliche Vorteile bieten, wie etwa die Unterstützung eines besseren Schlafs oder die Hilfe beim Blutzuckermanagement, ohne auf synthetische Zusatzstoffe zurückzugreifen. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass diese natürlichen Formulierungen, insbesondere jene, die Apfel- oder Orangensaft enthalten, eine vielversprechende Alternative zu kommerziellen Getränken darstellen und einen Weg bieten, den Körper zu hydrieren und gleichzeitig eine komplexe Mischung aus Mineralien, Vitaminen und bioaktiven Verbindungen zu liefern, die zusammenarbeiten, um die allgemeine Gesundheit zu unterstützen.