Cumarine

Cumarine

Die von den Phenolsäuren abgeleiteten Cumarine finden sich häufig in Pflanzen der Familien der Dolden- und Rautengewächse.
Die Stammverbindung ist das Cumarin (1-H-1-Benzopyran-2-on). Es wird beim Welkprozess enzymatisch gebildet und macht z.B. das typische Aroma des Waldmeisters aus. Es ist häufig mit den ätherischen Ölen der Pflanze vergesellschaftet.
Toxikologisch bedeutungsvoll sind das durch Fäulnisprozesse z.B. in angeschimmelten Kleeheu entstehende Dicumarol, das zu hämorrhagischen Erkrankungen von Weidevieh führen kann (sweet glover desease) und die als stark leberkanzerogenen Aflatoxine in Schimmelpilzen, die aus Polyketiden gebildet werden.
In der Medizin werden synthetisch hergestellte 4-Hydroxy-Cumarinderivate als orale Antikoagulantien verwendet.

Einteilung

Cumarinderivate:

Das Grundgerüst der Cumarine bildet das Cumarin, das sich beim Welkprozess aus frischen Pflanzenteilen aus Melitosid, einem Glucosid der 2-Hydroxy-Zimtsäure unter Isomerisierung zur Cumarinsäure bildet.

Dicumarol ist ein dimeres Derivat von Cumarin und wird durch Fäulnisprozesse cumarinhaltiger Pflanzenteile wie z.B. Klee gebildet. Es wirkt antagonistisch zu Vitamin K und hemmt so die Bildung von Gerinnungsfaktoren in der Leber.

Hxdroxycumarinderivate:

Natürlich vorkommende Cumarin-Derivate haben als Grundstruktur das Umbelliferon (7-Hydroxycumarin), das aus 4-Hydroxy-Zimtsäuren gebildet wird.

Name	Chemische Bezeichnung
Herniarin	7-Methoxycumarin
Aesculetin	6,7-DihydroxycumarinTD>
Aesculin	6-O-(ß-D-Glucosyl)aesculetin
Scopoletin	7-Hydroxy-6-methoxycumarin
Fraxetin	7,8-Dihydroxy-6-methoxycumarin
Fraxin	8-O-(ß-D-Glucosyl)fraxetin
Osthenol	8-(3-Methyl-2-butenyl)umbelliferon

Furano- und Pyranocumarinderivate:

Furanocumarine entstehen aus isoprenyliertem Umbelliferon, wie z.B. Osthenol, unter Bildung eines 5-er Ringes zu Furanocumarinen, unter Bildung eines 6-er Ringes zu Pyranocumarinen.

Name	Chemische Bezeichnung
Bergapten	5-Methoxypsoralen
Xanthotoxol	8-Hydroxypsoralen
Methoxysalen(Xanthotoxin)	8-Methoxypsoralen
Imperatorin	8-(3-Methyl-2-butenyl)psoralen
Heraclenol	8-(2,3-Dihydroxy-3-methylbutoxy)psoralen
Pimpinellin	5,6-Dimethoxyangelicin

Aflatoxine:

Aflatoxine werden von bestimmten Schimmelpilzen aus Polyketiden gebildet.

Wirkungen

Cumarin:

Ähnlich wie das Rutosid wirkt Cumarin entzündungshemmend, abschwellend und durchblutungsfördernd.
Oftmals werden bei Venenleiden Zubereitungen aus cumarinhaltigen Pflanzen, wie z.B. der Steinklee, eingesetzt.
Im Tierversuch zeigte Cumarin allerdings auch eine lebertoxische und kanzerogene Eigenschaft. Aus diesem Grunde wird empfohlen, die Langzeitaufnahme von cumarinhaltigen Lebensmitteln wie z.B. zimthaltige Tees, zu begrenzen. Allerdings ist die Übertragbarkeit der Befunde auf den Menschen strittig, da die Toxizität von Cumarin – speziesabhängig – unterschiedlich ist. In einigen Studien konnte sogar ein günstige Effekte bei Tumorleiden nachgewiesen werden.
Bei höheren Dosierungen von Cumarin treten Kopfschmerzen und Benommenheit auf.

Dicumarol:

Dicumarol wirkt antagonistisch zu Vitmain K und hemmt daher die Bildung von Gerinnungsfaktoren in der Leber, wobei dafür die Hydroxylgruppe an C-4 des Cumarin-Grundgerüsts essentiell ist. Aus dieser Verbindung wurden die oralen Antikoagulantien entwickelt.

Furanocumarine:

Besonders lineare Furanocumarine vom Typ des Psoralens besitzen photosensibilisierende Eigenschaften, d.h. es können in Verbindung mit Sonnenlicht starke Entzündungen der Haut und Sonnenbrand hervorgerufen werden.
Dieser Effekt wird medizinisch zur Behandlung von Psoriasis, bei Vitiligo und der PUVA-Therapie (Psoralenderivat + UVA-Bestrahlung) ausgenutzt.

Pyranocumarine:

Visnadin wirkt im Tierversuch erweiternd auf die Herzkranzgefäße und positiv inotrop. Die Wirksamkeit ist jedoch nicht durch klinische Studien belegt.

Aflatoxine:

Aflatoxine werden von bestimmten Schimmelpilzen auf stärke- und fetthaltigen Lebensmitteln, wie z.B. Nüsse, Brot, Mais, gebildet und wirken karzinogen auf die Leber. Verschimmelte Lebensmittel sind daher nicht mehr für den Verzehr geeignet und sollten komplett weggeworfen werden.

Vorkommen

Cumarin-Typ	Bezeichnung	Beispiel
Cumarin	Cumarin	Waldmeister, Steinklee, Liebstöckel, Pastinakfrüchte, Tonkabohnen
Hydroxycumarine	Umbelliferon	Engelwurz, Kamillenblüten, Seidelbastrinde, Feigenblätter, Pastinakfrüchte
	Aesculetin	Ringelblume, Rosskastanienrinde
	Scopoletin	Ringelblume, Feigenblätter
	Aesculin	Rosskastanienrinde
Furanocumarine	Bergapten	Engelwurz, Feigenblätter, Bärenklau-Arten, Liebstöckel, Raute
	Psoralen	Feigenblätter, Bärenklau-Arten, Liebstöckel, Raute
Diuretisch	Xanthoxin	Feigenblätter, Bärenklau-Arten
	Angelicin	Bärenklau-Arten
	Pimpinellin	Bärenklau-Arten, Pastinakfrüchte
Pyranocumarine	Visnadin	Bischofskraut

Literatur:

• Georg Schiller, Karl Hiller:
  Arzneidrogen, 4. Aufl. 1999, Spektrum Akademischer Verlag
• Hager ROM 2002, Springer Verlag
• Gunter Metz: Phytamine – Pflanzliche Nahrung zur Prävention
  PZ-Schriftenreihe Nr. 13 (2001), Govi Verlag