Hintergrund: Antioxidantien spielen eine essentielle Rolle bei der Neutralisierung freier Radikale und können vom menschlichen Körper nicht bedarfsdeckend synthetisiert, sondern müssen mit der Nahrung zugeführt werden. Kutane Carotinoide können als Surrogatparameter für den Antioxidantienstatus eines Menschen dienen, der durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden kann, u. a. Stress und Toxine, aber auch durch die Menge an zugeführten Antioxidantien. Ziel dieser Dissertation ist, die Kinetik der Carotinoidkonzentration hausgemachter und kommerzieller grüner Smoothies in vitro zu untersuchen, sowie deren Einfluss auf das antioxidative Potential der Haut in vivo bei täglicher Einnahme über einen Zeitraum von 8 Wochen zu bestimmen. Dabei soll untersucht werden ob hierbei Unterschiede zwischen frisch zubereiteten und einem industriell hergestellten, kommerziellen Smoothie messbar sind. Material und Methoden: Zwei frische hausgemachte grüne Smoothies sowie ein kommerzieller grüner Smoothie, bestehend aus verschiedenen Früchten und Gemüse, wurden mittels Resonanz-Raman-Spektroskopie bezüglich ihres Carotinoidgehalts über einen Zeitraum von 24 Stunden in vitro verglichen. In separaten Experimenten wurde die kutane Carotinoidkonzentration von insgesamt 20 Probanden in vivo bestimmt, die täglich 250 ml des frisch zubereiteten oder des kommerziellen Smoothies über einen Zeitraum von 8 Wochen verzehrten. Die kutane Carotinoidkonzentration wurde in vivo mittels Reflexionsspektroskopie an 6 Zeitpunkten gemessen. Ergebnis: Die in vitro Messungen zeigten zum Ausgangszeitpunkt unmittelbar nach Zubereitung des frischen bzw. Öffnen des kommerziellen Smoothies bei den frischen, hausgemachten Smoothies deutlich höhere Carotinoidkonzentrationen (7.6±0.8*10-4[b. E.] für Smoothie A bzw. 10.4±0.6*10-4[b. E.] für Smoothie B) verglichen mit dem kommerziellen Produkt (5.8±0.2*10-4[b. E.]). Während die hausgemachten Smoothies einen initialen Abfall der Carotinoidkonzentration zeigen, die nach ca. 200 Minuten einen stabilen Zustand erreicht, bleibt der kommerzielle Smoothie über den Beobachtungszeitraum von 24 Stunden relativ unverändert. In der in vivo Studie zeigte sich bei den Probanden nach 8 Wochen täglicher Einnahme eines frisch zubereiteten Smoothies ein tendenzieller Anstieg der kutanen Carotinoidwerte von 4.5±0.1*10-4[b.E.] auf 4.8±0.3*10-4[b.E.] (Mittelwert±Standardabweichung). Bei den Probanden, die täglich den kommerziellen Smoothie verzehrten, wurde ein leichter Anstieg der kutanen Carotinoidkonzentration von 4.3±0.2*10-4[b.E.] auf 4.7±0.2*10-4[b.E.] nachgewiesen. Schlussfolgerung: Die tägliche Einnahme eines Smoothies, bestehend aus Obst und Gemüse, verbessert den antioxidativen Status der Haut. Frische, hausgemachte Smoothies zeigen eine höhere Carotinoidkonzentration verglichen mit gleichartig aufgebauten, kommerziellen Produkten. Sie müssen jedoch unmittelbar nach Zubereitung verzehrt werden, um diese optimal bioverfügbar zu machen. Hausgemachte Smoothies stellen zum Zeitpunkt des Verzehrs instabile Systeme dar. Kommerzielle Produkte sind deutlich stabiler, bezogen auf die Carotinoidkonzentration. Die verglichenen Produkte zeigen vergleichbare Erhöhungen der Hautcarotinoide in vivo.
Background: Antioxidants play an essential role in the neutralization of free radicals. Since most of them cannot be synthesized by the human body, they have to be absorbed from food. Cutaneous carotenoids can serve as a marker substance for the antioxidant status of the human skin which shows constant alterations depending on nutrition, stress and other lifestyle factors. The objective of this dissertation was to assess the kinetics of the carotenoid concentration of a homemade and a commercial green smoothie over time, and examine their influence on the carotenoid concentration of the human skin. We hypothesized that the daily consumption of fresh homemade smoothies with higher carotenoid concentrations would enhance the cutaneous carotenoid concentration of healthy volunteers faster than the daily consumption of a commercial smoothie. Materials and methods: The carotenoid concentration of two homemade green smoothies and a commercial green smoothie, all containing fruits and vegetables, was assessed in vitro during 24 hours by resonance Raman spectroscopy at distinct timepoints. In a separate experiment changes of the cutaneous carotenoid concentration in 20 healthy volunteers under daily intake of either a homemade or a commercial green smoothie (250ml smoothie/day) over 8 weeks were investigated in vivo using reflectance spectroscopy. Results: The in vitro measurements of the two homemade smoothies showed notably higher carotenoid concentrations of 7.6±0.8*10-4[a.u.] (smoothie A) and 10.4±0.6*10-4 [a.u.] (smoothie B) compared to the commercial smoothie with a baseline carotenoid concentration of 5.8±0.2*10-4[a.u.]. While the homemade smoothies reached a steady state after ~200minutes, the carotenoid concentration of the commercial smoothie was relatively stable. 8 weeks after daily consumption of the freshly homemade smoothies, volunteers showed a tendential increase of cutaneous carotenoids from 4.5±0.1*10-4 [a.u.] to 4.8±0.3*10-4[a.u.] (mean value±standard deviation). The volunteers consuming the commercial smoothie showed a slight increase of cutaneous carotenoids from 4.3±0.2*10-4[a.u.] to 4.7±0.2*10-4[a.u.] after 8 weeks. Conclusion: The cutaneous carotenoid concentration depends on different lifestyle factors. The consumption of smoothies made out of fruits and vegetables can increase the antioxidant status of the human skin. Homemade smoothies can exhibit a higher carotenoid concentration compared to similarly composed commercial smoothies. They need to be consumed immediately following preparation to enhance the bioavailability of the carotenoids. Freshly made smoothies represent instable systems at the time of preparation. Commercially available smoothie products are rather stable regarding their carotenoid concentration. The different smoothie products examined in these investigations lead to comparable increases of the cutaneous carotenoid concentrations in vivo.
