Epigallocatechingallat / EGCG
EGCG oder auch Grüntee-Extrakt ist ein natürliches Antioxidans, das einen großen Bestandteil der Catechine von grünem Tee ausmacht. EGCG hat nachweislich antioxidative, entzündungs- und krebshemmende Eigenschaften.
Einführung EGCG
Der bekannteste Träger von EGCG ist der Grüne Tee. Dort ist EGCG der Hauptbestandteil der enthaltenen Catechinen. Grüner Tee wird seit Jahrtausenden in Ostasien getrunken und erfreut sich aufgrund seiner gesundheitsfördernden Eigenschaften - mittlerweile weltweit - großer Beliebtheit. Eine der gesundheitsfördernden Ursachen liegt im Antioxidans EGCG. In kleineren Mengen kommt es auch in schwarzem Tee vor. Weiterhin ist es in Spuren in verschiedenen Früchten (Pflaumen, Apfelschalen), Nüssen (Hasel, Pekan, Pistazie), Obst (Kiwi, Himbeere, Erdbeere) und in etwas größeren Mengen in Johannisbrotbaumsamen enthalten. [Graham H. N. (1992). Green tea composition, consumption, and polyphenol chemistry. Preventive medicine, 21(3), 334–350. https://doi.org/10.1016/0091-7435(92)90041-f] [Afzal, M., Safer, A. M., & Menon, M. (2015). Green tea polyphenols and their potential role in health and disease. Inflammopharmacology, 23(4), 151–161. https://doi.org/10.1007/s10787-015-0236-1] [Chowdhury, Animesh et al. “Protective role of epigallocatechin-3-gallate in health and disease: A perspective.” Biomedicine & pharmacotherapy = Biomedecine & pharmacotherapie vol. 78 (2016): 50-59. doi:10.1016/j.biopha.2015.12.013]
Die nachgesagten gesundheitsfördernden Eigenschaften sind sehr vielfältig und reichen von einfachen Zellschutz, über positiven Einfluss bei Multipler Sklerose, über Radikalfänger zur Reduzierung oxidativen Stress bis hin zu Krebslinderung. Leider sind viele dieser Eigenschaften wissenschaftlich bisher kaum nachgewiesen und beruhen auf Tierversuchen oder unzureichender Studien.
Im folgenden erklären wir, welche Auswirkungen EGCG auf den Körper hat, in welchen Bereichen geforscht wird und wie EGCG bestmöglich vom Körper aufgenommen werden kann.
Studien zu EGCG
Insbesondere Grüner-Tee oder Grüntee-Extrakt sind seit ein paar Jahren sehr beliebt und erscheinen auf nahezu jeder Liste über Nahrungsergänzungsmittel zum Thema "Detox". Der Hype, das Halbwissen und die versprochenen Wirkungen sind vielfältig aber oftmals nicht nachgewiesen. Die meisten Studien basieren auf Versuchen mit Mäusen oder Ratten, die Studien mit menschlichen Probanden sind meist mit einem kleinen Personenkreis durchgeführt worden und noch nicht aussagekräftig genug.
Dass EGCG einen positiven Einfluss auf den Körper hat, ist erwiesen. In welchem Umfang und welcher Intensität ist leider noch nicht ausreichend beim Menschen erforscht. Die Verbraucherzentrale warnt vor zu hohem EGCG-Konsum, da bei zu hoher Dosierung Bluthochdruck und schwere Leberschäden die Folgen sein können. Als maximale Tagesdosis gibt die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) 800mg an. [https://www.verbraucherzentrale.de/wissen/lebensmittel/nahrungsergaenzungsmittel/detox-gesuender-durch-entgiftung-25381]
Wir arbeiten gerade an einer ausführlichen Studienanalyse über EGCG, die dann hier verlinkt werden wird.
Wirkung von EGCG
Dem Wirkstoff EGCG werden zahlreiche positive Wirkungen auf den Organismus zugeschrieben, vor allem antioxidative, antikanzerogene, antiinflammatorische, antivirale und antibakterielle Wirkungen. Zusätzlich auch krebspräventive und Blutdruck- und Cholsterinspigelsenkende Eigenschaften.
Antioxidative Eigenschaften
Die chemische Struktur der Catechinen (zu denen auch EGCG zählt) besitzt benachbarte Dihydroxy- und Trihydroxygruppen. Mit Hilfe dieser Gruppen werden Sauerstoffspezies, also freie Radikale, gebunden und damit die Entstehung und Verbreitung derselbigen verhindert. Bei regelmäßiger Einnahme von mindestens 4 Wochen waren die Werte des Malondialdehyd (ein wichtiger Signalwert für oxidativen Stress) im Plasma deutlich reduziert. EGCG kann also dazu beitragen, den oxidativen Stress in unseren Zellen zu verringern. [Van Amelsvoort, J. M. M., Van Het Hof, K. H., Mathot, J. N. J. J., Mulder, T. P. J., Wiersma, A., & Tijburg, L. B. M. (2001). Plasma concentrations of individual tea catechins after a single oral dose in humans. Xenobiotica, 31(12), 891-901.] [Khan, N., & Mukhtar, H. (2007). Tea polyphenols for health promotion. Life sciences, 81(7), 519-533.] [Freese, R., Basu, S., Hietanen, E., Nair, J., Nakachi, K., Bartsch, H., & Mutanen, M. (1999). Green tea extract decreases plasma malondialdehyde concentration but does not affect other indicators of oxidative stress, nitric oxide production, or hemostatic factors during a high-linoleic acid diet in healthy females. European journal of nutrition, 38(3), 149-157.]
Verbesserung der Gedächtnisleistung
Der Hippokampus ist die Schaltstelle zwischen Kurz- und Langzeitgedächtnis und dafür zuständig Informationen von Kurz- in das Langzeitgedächtnis langfristig zu speichern. EGCG unterstützt die Neubildung (Neurogenese), Wachstum und Vermehrung (Proliferation) von Gehirnzellen im Hippokampus, wodurch schneller gelernt werden kann. [Seong, K. J., Lee, H. G., Kook, M. S., Ko, H. M., Jung, J. Y., & Kim, W. J. (2016). Epigallocatechin-3-gallate rescues LPS-impaired adult hippocampal neurogenesis through suppressing the TLR4-NF-κB signaling pathway in mice. The Korean journal of physiology & pharmacology : official journal of the Korean Physiological Society and the Korean Society of Pharmacology, 20(1), 41–51. https://doi.org/10.4196/kjpp.2016.20.1.41] [Wang, Y., Li, M., Xu, X., Song, M., Tao, H., & Bai, Y. (2012). Green tea epigallocatechin‐3‐gallate (EGCG) promotes neural progenitor cell proliferation and sonic hedgehog pathway activation during adult hippocampal neurogenesis. Molecular nutrition & food research, 56(8), 1292-1303.]
Zusätzlich scheint EGCG einen Einfluss auf die Gehirnleistung im Allgemeinen zu haben, da es die Konnektivität verschiedener Bereiche des Gehirns (genauer den oberen Parietallappen zum mittleren Frontalgyrus) erhöht. Dadurch kann die Leistung beim Lösen von Aufgaben gesteigert werden. [Schmidt, A., Hammann, F., Wölnerhanssen, B., Meyer-Gerspach, A. C., Drewe, J., Beglinger, C., & Borgwardt, S. (2014). Green tea extract enhances parieto-frontal connectivity during working memory processing. Psychopharmacology, 231(19), 3879-3888.] [Mancini, E., Beglinger, C., Drewe, J., Zanchi, D., Lang, U. E., & Borgwardt, S. (2017). Green tea effects on cognition, mood and human brain function: A systematic review. Phytomedicine, 34, 26-37.]
Kardiovaskuläre Erkrankungen
Laut der Weltgesundheitsorganisation sind kardiovaskuläre Erkrankungen (Schlaganfalls, Herzinfarkt, usw.) weltweit eine häufige Todesursache. In Deutschland sind sie für 40% der Todesfälle verantwortlich. Einen entscheidenden Faktor für eine kardiovaskuläre Erkrankung spielt ein erhöhter Cholesterinspiegel, der zur Folge hat, dass innerhalb der Arterien sogenannter atherosklerotische Plaques abgelagert wird. Das wiederum kann zu einem verminderten Blutfluss führen. [Robert Koch-Institut 2013, Studie DEGS1, Erhebung 2008–2011] [Khan, N., & Mukhtar, H. (2007). Tea polyphenols for health promotion. Life sciences, 81(7), 519-533.]
EGCG kann durch seine protektiven Eigenschaften der Entstehung dieser Plaques entgegenwirken, wodurch der Atherosklerose ("Verfettung" der Blutgefäße) und anderer kardiovaskuläre Erkrankungen vorgebeugt wird. Zusätzlich kann EGCG das Cholesterinlevel im Blutplasma reduzieren, da es die Expression eines Rezeptors (genauer das "low density lipoprotein") steigert, welches wiederum für die Beseitigung des Cholestorols im Plasma notwendig ist. [Khan, N., & Mukhtar, H. (2007). Tea polyphenols for health promotion. Life sciences, 81(7), 519-533.] [Brown, M. S., & Goldstein, J. L. (1998). Sterol regulatory element binding proteins (SREBPs): controllers of lipid synthesis and cellular uptake. Nutrition reviews, 56(suppl_1), S1-S3.]
Neurodegenerative Erkrankungen
Weltweilt sind mehrere Millionen Menschen an neurodegenerative Krankheiten, wie Alzheimer, Parkinson oder Multiple Sclerose, erkrankt mit steigender Tendenz. [Erkkinen, M. G., Kim, M. O., & Geschwind, M. D. (2018). Clinical neurology and epidemiology of the major neurodegenerative diseases. Cold Spring Harbor perspectives in biology, 10(4), a033118.]
Alzheimer
Einen bedeutenden Einfluss hat das so genannte senile Plaque (das sind Ablagerungen von Beta-Amyloid (kurz Aβ) in der grauen Hirnsubstanz) bei Alzheimer. Für die Linderung/Heilung bzw. Vorbeugung von Alzheimer kann dieser Plaque eine entscheidende Rolle spielen. EGCG unterstützt dabei die Ablagerungen zu beseitigen und die Entstehung zu reduzieren. [Takahashi, R. H., Nagao, T., & Gouras, G. K. (2017). Plaque formation and the intraneuronal accumulation of β‐amyloid in Alzheimer's disease. Pathology international, 67(4), 185-193.] [Reiss, A. B., Arain, H. A., Stecker, M. M., Siegart, N. M., & Kasselman, L. J. (2018). Amyloid toxicity in Alzheimer’s disease. Reviews in the Neurosciences, 29(6), 613-627.] [Reiss, A. B., Arain, H. A., Stecker, M. M., Siegart, N. M., & Kasselman, L. J. (2018). Amyloid toxicity in Alzheimer’s disease. Reviews in the Neurosciences, 29(6), 613-627.] [Shimmyo, Y., Kihara, T., Akaike, A., Niidome, T., & Sugimoto, H. (2008). Epigallocatechin-3-gallate and curcumin suppress amyloid beta-induced beta-site APP cleaving enzyme-1 upregulation. Neuroreport, 19(13), 1329-1333.] [Choi, Y. T., Jung, C. H., Lee, S. R., Bae, J. H., Baek, W. K., Suh, M. H., ... & Suh, S. I. (2001). The green tea polyphenol (−)-epigallocatechin gallate attenuates β-amyloid-induced neurotoxicity in cultured hippocampal neurons. Life sciences, 70(5), 603-614.]
Parkinson
Bei Parkinson spielt das Vorhandensein von so genannten Lewy-Körperchen in den Neuronen des Gehirns eine entscheidende Rolle. Die Lewy-Körperchen enthalten das fehlerhafte Protein α-syn. EGCG scheint in der Lage zu sein das α-syn-Protein umzubauen und so die Zelltoxizität zu reduzieren und zusätzlich kann es durch Hemmung des α-syn-Proteins die Zellen vor Schädigung schützen. [Meade, R. M., Fairlie, D. P., & Mason, J. M. (2019). Alpha-synuclein structure and Parkinson’s disease–lessons and emerging principles. Molecular neurodegeneration, 14(1), 1-14.] [Spillantini, M. G., Crowther, R. A., Jakes, R., Hasegawa, M., & Goedert, M. (1998). α-Synuclein in filamentous inclusions of Lewy bodies from Parkinson’s disease and dementia with Lewy bodies. Proceedings of the National Academy of Sciences, 95(11), 6469-6473.] [Du, X. Y., Xie, X. X., & Liu, R. T. (2020). The role of α-synuclein oligomers in Parkinson’s disease. International Journal of Molecular Sciences, 21(22), 8645.] [Bieschke, J., Russ, J., Friedrich, R. P., Ehrnhoefer, D. E., Wobst, H., Neugebauer, K., & Wanker, E. E. (2010). EGCG remodels mature α-synuclein and amyloid-β fibrils and reduces cellular toxicity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(17), 7710-7715.] [Zhao, J., Liang, Q., Sun, Q., Chen, C., Xu, L., Ding, Y., & Zhou, P. (2017). (−)-Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) inhibits fibrillation, disaggregates amyloid fibrils of α-synuclein, and protects PC12 cells against α-synuclein-induced toxicity. Rsc Advances, 7(52), 32508-32517.]
Adipositas
Bei Übergewicht und Adipositas wird vermehrt Fett im Körper angesammelt, das zu verschiedenen metabolischen Störungen, wie Bluthochdruck, Herzerkrankungen oder Diabetes führen kann. Das passiert in dem überschüßige Energie im Fettgewebe durch Hypertrophie (Größenzunahme der Zellgröße in Gewebe und Organen) und Hyperplasie (Vermehrung der Zellen in Gewebe und Organen) abgelagert wird. [Moon, H. S., Chung, C. S., Lee, H. G., Kim, T. G., Choi, Y. J., & Cho, C. S. (2007). Inhibitory effect of (−)‐Epigallocatechin‐3‐gallate on lipid accumulation of 3T3‐L1 cells. Obesity, 15(11), 2571-2582.]
Durch die Einnahme von EGCG kann dem entgegengewirkt werden. Denn EGCG unterdrückt die Ansammlung von Fettsäuren in den Fettzellen. Weiterhin wird die Wirkung von Noradrenalin durch die Einnahme von EGCG hinausgezögert. Noradrenalin ist für die Verengung von Blutgefäßen verantwortlich, wodurch der Blutdruck steigt. Die Kombination von EGCG mit Koffein erzeugt einen synergetischen Effekt, der den cAMP-Spiegel erhöht, wodurch wiederum eine thermogene Wirkung einsetzt. Bei der Thermogenese wird durch Stoffwechsel Prozesse Wärme gebildet, die dem Körper bei der Fettverbrennung hilft und diese beschleunigt. [Wolfram, S., Wang, Y., & Thielecke, F. (2006). Anti‐obesity effects of green tea: from bedside to bench. Molecular nutrition & food research, 50(2), 176-187.] [Furuyashiki, T., Nagayasu, H., Aoki, Y., Bessho, H., Hashimoto, T., Kanazawa, K., & Ashida, H. (2004). Tea catechin suppresses adipocyte differentiation accompanied by down-regulation of PPARγ2 and C/EBPα in 3T3-L1 cells. Bioscience, biotechnology, and biochemistry, 68(11), 2353-2359.] [Dulloo, A. G., Seydoux, J., Girardier, L., Chantre, P., & Vandermander, J. (2000). Green tea and thermogenesis: interactions between catechin-polyphenols, caffeine and sympathetic activity. International journal of obesity, 24(2), 252-258.]
Krebs
Dem grünen Tee wird eine gesundheitsfördernde Wirkung in Zusammenhang mit der Entstehung diverser Krebserkrankungen zugeschrieben. So zeigt sich, dass der grüne Tee und v.a. das darin enthaltene EGCG eine krebsvorbeugende Substanz zu sein scheint. Die Vorbeugung geschieht auf verschiedene Arten:
- Antioxidative Wirkung (s. oben)
- Bindung karzinogener Substanzen
- Förderung von Enzymen, zum Schadstoffabbau (z.B. UDP-Glucuronosyltransferase)
- Förderung von Zelltod geschädigter oder funktionsunfähiger Zellen
Der Einfluss von EGCG scheint sehr weitreichend und groß zu sein. Eine fundierte Studie von 1997 an über 8.500 Probanden über einen Zeitraum von 9 Jahren, hat gezeigt, dass der Konsum von min. 10 Tassen grünem Tee am Tag, den Ausbruch der Krebserkrankung bei Frauen um knapp 9 Jahre, bei Männern um ca. 3 Jahre hinauszögern kann. [] [Imai, K., Suga, K., & Nakachi, K. (1997). Cancer-preventive effects of drinking green tea among a Japanese population. Preventive medicine, 26(6), 769-775.] [Di Chen, V. M., Chen, M. S., Wan, S. B., Lam, W. H., Huo, C., Landis-Piwowar, K. R., ... & Dou, Q. P. (2008). Tea polyphenols, their biological effects and potential molecular targets. Histology and histopathology, 23(4), 487.]
Wirkostoff EGCG
EGCG ist ein als Catechine in grünem Tee vorkommender sekundärer Pflanzenstoff. Weitere aber nicht so potente Catechine im grünen Tee sind Epicatechin (EC), Epicatechingallat (ECG) und Epigallocatechin (EGC), wobei EGCG den größten Teil bildet. [Steinmann, J., Buer, J., Pietschmann, T., & Steinmann, E. (2013). Anti‐infective properties of epigallocatechin‐3‐gallate (EGCG), a component of green tea. British journal of pharmacology, 168(5), 1059-1073.]
Um den größtmöglichen Anteil an EGCG aus grünem Tee zu lösen, sollte der Tee bei 85°C ziehen. Nach 3 Minuten Ziehzeit ist der Anteil an EGCG am höchsten. Ab 3 Minuten sinkt der Anteil an EGCG wiederum - die Anteile der anderen Catechine steigen allerdings mit der Dauer. [Bhagwat, S., Haytowitz, D. B., & Holden, J. M. (2014). USDA database for the flavonoid content of selected foods, Release 3.1. US Department of Agriculture: Beltsville, MD, USA.] [Saklar, S., Ertas, E., Ozdemir, I. S., & Karadeniz, B. (2015). Effects of different brewing conditions on catechin content and sensory acceptance in Turkish green tea infusions. Journal of food science and technology, 52(10), 6639-6646.]
EGCG entfaltet seine Wirkung nicht nur bei oraler Einnahme. Aufgetragen auf die Haut, in Form einer Creme, scheint sich EGCG positiv auf UV-bedingte Hautschäden und Hauterkrankungen (z.B. bei Hautrötungen) auszuwirken. Die Kosmetikindustrie hat EGCG ebenfalls als Anti-Aging-Mittel entdeckt, da es die Hautdicke erhöhen kann. [Avadhani, K. S., Manikkath, J., Tiwari, M., Chandrasekhar, M., Godavarthi, A., Vidya, S. M., Hariharapura, R. C., Kalthur, G., Udupa, N., & Mutalik, S. (2017). Skin delivery of epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and hyaluronic acid loaded nano-transfersomes for antioxidant and anti-aging effects in UV radiation induced skin damage. Drug delivery, 24(1), 61–74. https://doi.org/10.1080/10717544.2016.1228718] [Xu, F. W., Lv, Y. L., Zhong, Y. F., Xue, Y. N., Wang, Y., Zhang, L. Y., Hu, X., & Tan, W. Q. (2021). Beneficial Effects of Green Tea EGCG on Skin Wound Healing: A Comprehensive Review. Molecules (Basel, Switzerland), 26(20), 6123. https://doi.org/10.3390/molecules26206123]
Bioverfügbarkeit EGCG
Problematisch ist die Bioverfügbarkeit von EGCG. Eine Vielzahl der Studien basiert auf Versuchen mit Mäusen oder Ratten. Im Vergleich zum Menschen haben diese aber einen anderen mikrobiellen und hepatischen Metabolismus. Das bedeutet, dass sowohl die Bioverfügbarkeit als auch die chemische Stabilität des EGCG beim Menschen geringer ausfällt. [Higdon, J.V. and Frei, B. (2003) Tea Catechins and Polyphenols: Health Effects, Metabolism, and Antioxidant Functions. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 43, 89-143.] [Khan, N. and Mukhtar, H. (2007) Tea Polyphenols for Health Promotion. Life Science, 81, 519-533.] [Cabrera, C., Artacho, R., & Giménez, R. (2006). Beneficial effects of green tea—a review. Journal of the American College of Nutrition, 25(2), 79-99.]
EGCG als Pulver und in Teeform
Die Herausforderung bei der Verarbeitung von EGCG ist, dass das Catechin erst zu den passenden Stellen (z.B. der Leber) gelangen muss, um dort verarbeitet zu werden. Je nach Darreichungsform wird das EGCG bereits im Darm zersetzt und kann damit nicht mehr vollumfänglich wirken. Die Plasmakonzentration von EGCG beim Menschen ist im Vergleich zu Mäusen oder Ratten besonders gering, hat seine höchste Konzentration ca. 2-4 Stunden nach der Einnahme. Daher sind die Darreichungsformen in Tee oder als Pulver nicht empfehlenswert. [Kim, S., Lee, M. J., Hong, J., Li, C., Smith, T. J., Yang, G. Y., ... & Yang, C. S. (2000). Plasma and tissue levels of tea catechins in rats and mice during chronic consumption of green tea polyphenols. Nutrition and cancer, 37(1), 41-48.] [Kohri, T., Matsumoto, N., Yamakawa, M., Suzuki, M., Nanjo, F., Hara, Y., & Oku, N. (2001). Metabolic fate of (−)-[4-3H] epigallocatechin gallate in rats after oral administration. Journal of agricultural and food chemistry, 49(8), 4102-4112.] [Spencer, J. P. (2003). Metabolism of tea flavonoids in the gastrointestinal tract. The Journal of nutrition, 133(10), 3255S-3261S.] [Wang, Y., Mei, Y., Feng, D., & Xu, L. (2006). (–)-Epigallocatechin-3-gallate protects mice from concanavalin A-induced hepatitis through suppressing immune-mediated liver injury. Clinical & Experimental Immunology, 145(3), 485-492.]
EGCG als Kapsel
Eine Möglichkeit die Bioverfügbarkeit zu erhöhen, ist das Zusetzen von Piperin. Dies geschieht in der Regel bei Kapseln als Darreichungsform. Allerdings scheint dann die Wirksamkeit stark mit der Nahrungsaufnahme abhängig zu sein. [Lambert, J. D., Hong, J., Kim, D. H., Mishin, V. M., & Yang, C. S. (2004). Piperine enhances the bioavailability of the tea polyphenol (-)-epigallocatechin-3-gallate in mice. The Journal of nutrition, 134(8), 1948–1952. https://doi.org/10.1093/jn/134.8.1948]
M-E-E-N-D Technologie
Eine Möglichkeit, die Bioverfügbarkeit von EGCG zu erhöhen, ist die so genannte M-E-E-N-D (Multilamellar Extracellular Exosomal Nano-Carrier Delivery) Technologie. Bei dieser werden zellähnliche Transportvesikel nachgebaut, welche das EGCG umschließen und auf Zellebene im Körper verteilen.
Durch diese Technologie wird die Bioverfügbarkeit signifikant erhöht. Gleichzeitig wird die Plasmakonzentration des EGCG erhöht, da es vom Transportvesikel geschützt wird: Das Transportvesikel mit dem eingeschlossenen EGCG wird vom Körper aufgenommen, an die richtige Stelle transportiert und erst auf Zellebene durch Enzyme geöffnet. Nun wird EGCG freigesetzt und steht der Zelle zur Verfügung.
EGCG als Solubilisat
Auf Basis dieser Technologie ist das Solubilisat EGCG entstanden. Dieses Solubilisat ist eine ölige (natürliche Fettsäure enthaltende) Flüssigkeit, die mit Wasser vermischt wird. Durch Schütteln werden anschließend die Wirkstoffe aktiviert. So entsteht ein EGCG-Shake von hoher Bioverfügbarkeit und großer Stabilität.
