Asparagusinsäure
Asparagusinsäure ist eine schwefelhaltige Carbonsäure, die im Gemeinen Spargel (Asparagus officinalis) vorkommt. Diese heterozyklische Verbindung stellt ein Derivat der Isobuttersäure dar und enthält neben der Carboxygruppe eine Disulfidgruppe im Ring (1,2-Dithiolan).[3] Ihre schwefelhaltigen Abbauprodukte im Urin nach Genuss von Spargelgemüse können einen kennzeichnenden Geruch entwickeln.
| Strukturformel | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||
| Name | Asparagusinsäure | ||||||||||||
| Andere Namen |
| ||||||||||||
| Summenformel | C4H6O2S2 | ||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||
| |||||||||||||
| Eigenschaften | |||||||||||||
| Molare Masse | 150,22 g·mol−1 | ||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||
| |||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||
Vorkommen
BearbeitenIm Gemüsespargel kommt Asparagusinsäure natürlich vor, neben ihrer reduzierten Form, der Dihydroasparagusinsäure (Dithiolisobuttersäure).[4]
Asparagusinsäure hat einen dem Phytohormon Abscisinsäure vergleichbaren wachstumshemmenden Effekt[5][6] und wirkt darüber hinaus nematizid.[3]
Nach dem Verzehr von Spargel kann häufig ein auffälliger Harngeruch wahrgenommen werden; er wird auf flüchtige schwefelhaltige Metaboliten der Asparagusinsäure zurückgeführt. Doch bilden nicht alle Menschen identische Abbauprodukte in gleichem Umfang und auch die Fähigkeit, sie im Urin zu riechen, ist unterschiedlich ausgeprägt.[7]
Metabolismus
BearbeitenDer Abbau von Asparagusinsäure im menschlichen Körper hängt von der Ausstattung an Enzymen ab. Bei vielen Menschen werden aufgrund ihrer genetischen Disposition im Stoffwechsel beim enzymatischen Abbau – nach Spaltung der Disulfidbrücke und S-Methylierung – als Metaboliten Thiosäure-S-Methylester wie 2-Propenthiosäure-S-methylester (Thioacrylsäure-S-methylester) und 3-(Methylthio)thiopropionsäure-S-methylester gebildet.[8] Diese spielen eine besondere Rolle für die nachfolgende Entwicklung des Asparagus-Geruchs des Urins.[9]
-
Thioacrylsäure-S-methylester -
3-(Methylthio)thiopropionsäure-S-methylester
thiopropions%C3%A4ure-S-methylester.svg){kind=small}
Durch weiteren Abbau entstehen verschiedene flüchtige schwefelhaltige Verbindungen, die im Harn auftreten; insbesondere werden Methanthiol (Methylmercaptan), Dimethylsulfid, Dimethyldisulfid, 2,4-Dithiapentan (Bis(methylthio)methan) als wichtige Geruchskomponenten sowie Dimethylsulfoxid und Dimethylsulfon vermutet.[10]
Laborsynthese
BearbeitenAsparagusinsäure ist aus β,β′-Dichlorisobuttersäure und Natriumdisulfid (in situ aus Natriumsulfid und Schwefel zugänglich) herstellbar.
Thermischer Abbau
BearbeitenBeim Garen des Spargels wird die Asparagusinsäure thermisch zu 1,2-Dithiacyclopenten und 1,2,3-Trithian-5-carbonsäure abgebaut:
Literatur
Bearbeiten- Nencki, Marcel (1891). Ueber das Vorkommen von Methylmercaptan im menschlichen Harn nach Spargelgenuss. In: Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie. 28 (3): 206–209, DOI:10.1007/bf01824333.
- Mechthild Busch-Stockfisch: Lebensmittel-Lexikon, S. 665 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- R. J. Parry, A. E. Mizusawa, I. C. Chiu, M. V. Naidu, M. Ricciardone: Biosynthesis of Sulfur Compounds. Investigations of the Biosynthesis of Asparagusic Acid, Journal of the American Chemical Society 107, Nr. 8, 1985, S. 2512–2521, doi:10.1021/ja00294a051.
- R. Singh, G. M. Whitesides: Comparisons of Rate Constants for Thiolate-Disulfide Interchange in Water and in Polar Aprotic Solvents Using Dynamic 1H NMR Line Shape Analysis, J. Am. Chem. Soc. 112, Nr. 3, 1990, S. 1190–1197, doi:10.1021/ja00159a046.
Weblinks
Bearbeiten
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Olac Foss, Olav Tjomsland: Crystal and molecular structure of 1,2-dithiolane-4-carboxylic acid, Acta Chemica Scandinavica, 12 (1958) S. 1810–1818, doi:10.3891/acta.chem.scand.12-1810.
- ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ a b R. Parry, A. Mizusawa, I. Chiu, M. Naidu, M. Ricciardone: Biosynthesis of sulfur compounds. Investigations of the biosynthesis of asparagusic acid. In: Journal of the American Chemical Society. Band 107, Nr. 8, 1985, S. 2512–2521, doi:10.1021/ja00294a051.
- ↑ E. F. Jansen: The Isolation and Identification of 2,2’-Dithiolisobutyric Acid from Asparagus. In: Journal of Biological Chemistry. 176. Jahrgang, Nr. 2, 1948, S. 657–664, PMID 18889921.
- ↑ Y. Kitahara, H. Yanagawa, T. Kato, N. Takahashi: Asparagusic acid, a new plant growth inhibitor in etiolated young asparagus shoots. In: Plant and Cell Physiology. Band 13, Nr. 5, Oktober 1972, S. 923–925, doi:10.1093/oxfordjournals.pcp.a074805.
- ↑ Stephen C. Mitchell: Biological Interactions Of Sulfur Compounds. CRC Press, 2004, ISBN 0-203-36252-7, S. 161 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ M. L. Pelchat, C. Bykowski, F. F. Duke, D. R. Reed: Excretion and perception of a characteristic odor in urine after asparagus ingestion: a psychophysical and genetic study. In: Chemical Senses. Band 36, Nr. 1, Januar 2011, S. 9–17, doi:10.1093/chemse/bjq081, PMID 20876394, PMC 3002398 (freier Volltext).
- ↑ S. Mitchell: Food Idiosyncrasies: Beetroot and Asparagus. In: Drug Metabolism and Disposition. 29. Jahrgang, 4 Pt 2, 2001, S. 539–534, PMID 11259347 (aspetjournals.org).
- ↑ Eintrag zu Spargel. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 16. Juni 2014.
- ↑ R. Waring, S. Mitchell, G. Fenwick: The chemical nature of the urinary odour produced by man after asparagus ingestion. In: Xenobiotica. Band 17, Nr. 11, November 1987, S. 1363–1371, PMID 3433805, doi:10.3109/00498258709047166.