| Autor(en): |
Nadine Saul |
Titel: |
Tannine als potente Modulatoren der Lebensdauer und Stressresistenz in C. elegans – Zwischen Langlebigkeit und Toxizität |
| Gutachter: |
Christian E.W. Steinberg; Rudolf K. Achazi; Stephen R. Stürzenbaum |
| Erscheinungsdatum: |
14.04.2011 |
| Volltext: |
pdf
(urn:nbn:de:kobv:11-100185633)
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| Fachgebiet(e): |
Biowissenschaften, Biologie |
| Schlagwörter (ger): |
Genexpression, Hormesis, Alterung, Antioxidantien, C. elegans, Tannine, Polyphenole, Lebensdauer, Stressresistenz, Fitness, Calorie Restriction |
| Schlagwörter (eng): |
C. elegans, Tannins, Polyphenols, Antioxidants, Ageing, Lifespan, Stress Resistance, Fitness, Gene Expression, Hormesis, Calorie Restriction |
| Einrichtung: |
Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I |
| Lizenz: |
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| Zitationshinweis: |
Saul, Nadine:
Tannine als potente Modulatoren der Lebensdauer und Stressresistenz in C. elegans – Zwischen Langlebigkeit und Toxizität;
Dissertation,
Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I , publiziert am 14.04.2011, urn:nbn:de:kobv:11-100185633
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| Abstract (ger): |
| Tannine sind pflanzliche, polyphenolische Sekundärmetabolite mit Protein-präzipitierenden und –bindenden Kapazitäten, welche offenbar für die antinutritiven und gesundheitsschädlichen Wirkungen der Tannine verantwortlich sind. Jedoch dominieren in der Literatur die gesundheitsfördernden Beschreibungen, für die meist die antioxidative Kapazität verantwortlich gemacht wurde. Der etablierte Modelorganismus Caenorhabditis elegans wurde zur Analyse dieses Kontrastes ausgewählt.
Zunächst wurden Lebensdauer und Stressresistenz der mit Tanninsäure und den Tanninbausteinen Gallussäure, Ellagsäure und Catechin behandelten Nematoden ermittelt. Das vermutete Vorliegen eines „Calorie Restriction“ (CR)-Effektes als auch einer hormetischen Dosis-Wirkungs-Beziehung wurde überprüft. Weiterhin wurden antimikrobielle und antioxidative Eigenschaften als potentielle Ursachen der Langlebigkeit untersucht und die Auswirkungen auf die Fitness und Genexpression analysiert. Die Einbeziehung verschiedener Alterungs-Theorien rundete die Analyse der Tanninwirkung ab.
Alle Tannin-Substanzen konnten eine Lebensverlängerung erwirken, doch erstaunlicherweise erwiesen sich Langlebigkeit und Stressresistenz als individuelle, nicht zwangsläufig gekoppelte Parameter. Hormesis, CR-nachahmende Eigenschaften, antimikrobielle Kapazitäten als auch verschiedene stressrelevante Gene sind teilweise für die Lebensverlängerung verantwortlich. Die antioxidative Kapazität scheint jedoch irrelevant zu sein. Die differentielle Expression mehrerer hundert Gene durch Tanninsäure unterstreicht zudem die Komplexität der Wirkweise. Hinweise zur Bestätigung der „Disposable Soma Theory“, der „Mitohormesis“-Theorie und der „Green Theory of Ageing“ konnten zum Teil gefunden werden.
Diese Arbeit zeigt die individuelle und kontrastreiche Wirksamkeit der Tannine auf. Sie unterstreicht, dass Tannine molekulare Regulatoren sind, welche nicht nur auf ihre antioxidative und antinutritive Kapazität reduziert werden sollten.
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| Abstract (eng): |
| The polyphenolic tannins are plant-produced secondary metabolites with protein precipitating and binding capacities. This characteristic is seemingly responsible for antinutritional and harmful effects. However, health benefits have also been extensively described in the literature. Indeed, antioxidant properties are believed to be the reason for these beneficial effects. The established model organism Caenorhabditis elegans was chosen to examine this apparent contradiction.
The nematodes were exposed to tannic acid and to the tannin building blocks gallic acid, ellagic acid, and catechin and the lifespan and stress resistance were determined. The presence of a calorie restriction (CR) effect and a hormetic dose-response-relationship was verified. Furthermore, antimicrobial and antioxidative capacities were assessed as possible causes of longevity and the impact on fitness parameters and gene expressions was analysed. The consideration of different ageing theories completed the analysis of the tannin action.
All tannin-substances were able to prolong the lifespan but against all expectations, longevity and stress resistance were shown to be independent entities, which are not necessarily linked. Hormesis, CR-mimetic properties, antimicrobial capacities as well as several stress relevant genes are partly responsible for the life-extension. The antioxidant capacities, however, appeared to be irrelevant. The regulation of several hundred gene expressions by tannic acid underlined the complexity of the mode of action. Furthermore, the results partly confirm the “Disposable Soma Theory”, the “Mitohormesis Theory” and the “Green Theory of Ageing”.
This work dissects the contrasting efficiency of the tannin family and underlines in particular, that tannins are molecular regulators, which should not be reduced to their antioxidative and antinutritional capacities
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