Ernährung Verdauung Gluten

Die Verdauung von Gluten

Das Speicherprotein Gluten besteht aus unterschiedlichen Proteinfraktionen, die bei jeder Getreideart aus unterschiedlichen Peptiden bestehen. Je nach Proteinfraktion ergeben sich beim Abbau im Körper toxische Peptide, die zu Veränderungen im Darm beim Zöliakiepatienten führen.

Gluten ist ein Bestandteil von vielen Getreidesorten der Familie der Süßgräser (Gramineae), wie Weizen, Gerste und Roggen. Es dient dort als Speicherprotein und kommt im stärkehaltigen Endosperm, dem Mehlkörper, vor. Die Gehalte liegen bei etwa fünf bis zehn Prozent der Korntrockenmasse und machen somit etwa 80 Prozent des Kornproteins aus.

Zusammensetzung des Glutens

Gluten besteht aus zwei Fraktionen: den Prolaminen, die in Alkohol löslich sind, und den Glutelinen, die in Alkohol unlöslich sind. Je nach Gattung werden die Fraktionen anders bezeichnet. Bei Weizen spricht man von Gliadinen und Gluteninen. Beide Fraktionen bestehen wiederum aus Hunderten verschiedenen Einzelkomponenten. Auf Grund der unterschiedlichen Genvarianten kann jede angebaute Weizensorte anhand der Zusammensetzung ihrer Proteinreserven identifiziert werden – sozusagen ein individueller Fingerabdruck.

Abbau von Prolaminen

Prolamine, wie die Gliadine in Weizen, sind reich an Prolin und Glutamin, zwei schwer verdaulichen Aminosäuren, die zu den nicht essenziellen Aminosäuren zählen, da sie der Körper selbst synthetisieren kann. Es ist der hohe Prolin- und Glutamingehalt im Gluten, der einen vollständigen Abbau der Proteine durch die Verdauungsenzyme verhindert. Das führt dazu, dass über einen längeren Zeitraum toxische Oligopeptide, Proteine mit bis zu zehn Aminosäuren, im Dünndarm vorhanden sind. Abgebaut wird Prolin mithilfe einer Oxidase, die Prolin über die Vermittlung von Glutamat-Gamma-Semialdehyd in Glutaminsäure umwandelt. Die Glutaminsäure wiederum muss in Glutamin umgewandelt werden, damit sie weiter zum Gehirn transportiert werden kann, wo sie zur Synthese von Proteinen benötigt wird.

Beispiel für toxische Oligopeptide

Peptide mit der Aminosäuresequenz LGQQQPFPPQQPY werden als „toxische Peptide“ bezeichnet und bewirken eine Verklumpung von Zellen, programmierten Zelltod, eine Neuanordnung des Strukturproteins Aktin und lösen morphologische Veränderungen im Darm von Zöliakiepatienten ohne Immunogenität für T-Zellen aus.
Peptide mit der Aminosäuresequenz QLQPFPQPQLPY werden als „T-Zellen-immunogenes Peptid“ bezeichnet, verursachen jedoch keine Veränderungen im Darm von Zöliakiepatienten.