In the present paper thiamine, and its thiamine phosphates thiamine monophosphate, thiamine diphosphate and thiamine triphosphate were analysed in the grain species wheat (Triticum aestivum, Dekan), rye (Secale cereale, Agronom), triticale (Triticosecale, SW Talentro), oat (Avena sativa, Dominik) and barley (Hordeum vulgare, Merlot). The analyses were performed during the corn formation phase at different development stages from the beginning of the spike development to the mature grain. Furthermore analyses in various yeasts of the genus Saccharomyces cerevisiae like fresh bakery yeast, dry bakery yeast, fresh brewer´s yeast and brewer´s yeast flakes were performed. For the determination in fresh pork meat (30 min post mortem) as well as during storage for up to 9 days (216 h) a modified enzymatic digestion was performed in parallel for the same pork meat sample. This method led to improved results compared to the § 64 LFGB method.
For the simultaneous determination of thiamine and thiamine phosphates a newly developed solid phase extraction and a new HPLC method were used. The application of these new methods it was possible for the first time a concurrent purification of thiamine and thiamine phosphates in complex grain matrices as well as in yeast and pork meat matrices. For the solid phase extraction a C-18-Säule was combined with a SAX-column and for the HPLC method a C-8-column was combined with a NH2 column. These combinations result in a reversed sequence of retention. Due to this thiochrome is retarded as first substance and the higher thiochrome phosphates are visible in the chromatogram without interfering peaks. The limit of detection for thiamine is 0.3 ng/mL, for thiamine monophosphate 0.5 ng/mL and for thiamine diphosphate it is 0.9 ng/mL.
155
In triticale, oat, barley, wheat and rye the thiamine and thiamine phosphate contents were analysed at different times during the ripening. In all analysed samples no thiamine triphosphate was detect. Only thiamine, thiamine monophosphate and thiamine diphosphate in different concentrations were determined in the grain samples. The course and spreading of the thiamine compounds were similar in all grain species. In all grain samples a certain percentage of thiamine diphosphate is present at the beginning, which is declining during the ripening of the corn. This percentage varies between 16,5 % in triticale and 46,9 % in oat.
Thiamine phosphate is present at a percentage of 1,2 % in barley up to 13,6 % in oat at the beginning of the analyses. At the end of the analyses nearly only free thiamine with a percentage of 97 % on average was present in all grain species. A minor percentage of thiamine phosphate is still present in some cases. Thiamine monophosphate could not be detected any more at the ripeness of the grains. A specific characteristic could be shown for rye and wheat during the growth and ripening. An anew synthesis of thiamine monophosphate happened for wheat at a solids content of 56,79 % and for rye at a solids content of 87,85 %.
Typically the ripe corn passes over to the stadium of dormancy and mobilizes the resources during the next germination. At this point in time climatic conditions must have been present which influenced this process and initiate the synthesis of thiamine monophosphate in the grain plant. The relevance of thiamine monophosphate for the metabolism is not definitely clarified yet. Probably it is like in the animal organism a precursor molecule for the synthesis of thiamine and thiamine diphosphate which is a coenzyme. It can be summarized that the new methods for thiamine analysis can as well reliably be used for the analysis of thiamine compounds in a variety of grain species. A decrease of the thiamine content like in pork meat during the alteration of the phosphorylation level was not observed in grains. The total thiamine content was nearly constant (with slight deviations) during the growth of the grains related to dry solids. Only in triticale a reduction of the thiamine content during the ripening was detected. With this method it was possible for the first time to establish a sum of the developing thiamine compounds in grain.
In yeasts the developed method for the analysis of thiamine resulted in a good separation of the thiamine compounds from the complex matrix of the samples. The determination of the thiamine compounds was possible within a short duration. The thiamine content in fresh bakery yeast was 10 times higher and the content in brewer´s yeast was 3 times higher
156
compared to the contents mentioned in literature references. In the yeast samples the presence of thiamine triphosphate was detected. In brewer´s yeast flakes a further unknown substance was detected. Up to now it was not possible to identify this substance.
In fresh meat the main content of thiamine phosphate esters consisted of thiamine triphosphate and besides that an unknown substance was detected, possibly thiamine tetraphosphate / adenosine thiamine triphosphate. The samples of pork meat were analysed by using an enzymatically modified § 64 LFGB method and the total thiamine content (unphosphorylated thiamine) was determined. These results were compared with the results of the determinations of the single thiamine compounds. The modification of the analytical method by using an enzyme combination results in a higher release of spare thiamine of up to 40 %. All samples were tested for the presence and content of the thiamine compounds as well as the resulting total thiamine content. In freshly slaughtered pork meat a further thiamine compound after the retention of thiamine triphosphate was detected regularly. It is assumed due to the kinetic chemical fate that this compound might be thiamine tertraphosphate or Adenosinthiamintriphosphat (AThTP). The results confirm the suspicion, that thiamine phosphate esters transformation into a non extractable protein-binding form.
157 8. Anhang
8.1. Übersicht der wichtigsten Literaturstellen COOPER,J.R. UND J.H. PINCUS (1979)
The role of thiamine in nervous tissue Neurochemical Research (4) 223-239 EGI, Y. UND T. KAWASAKI (2003) Thiamin
Properties and Determination
Encyclopedia of Food Science, Food Technology and Nutrition Academic Press, 5767 – 5779
GOLDA, A., P. SZYNIARROWSKI, K. OSTROWSKA, A. KOZIK, M. RAPIA-KOZIK (2004)
Thiamine binding and metabolism in germinating seeds of selected cereals and legumes Plant Physiology and Biochemistry, Volume 42, Issue 3, pp. 187 – 195
HAAS, R.H. (1988) Thiamin and the Brain Ann. Rev. Nutr. (8), 483-515 JAHN-DEESBACH, W. (1979)
Neuere Untersuchungen über den Thiamin- (vitamin-B1-) Gehalt des Getreidekorns Getreide, Mehl, Brot 33, 256 – 264
LEE, B.L., H.Y. ONG, C.N. ONG (1991)
Determination of thiamine and its phosphate esters by gradient-elution high-performance liquid chromatography
Journal of Chromatography, 567, 71 – 80
NDAW, S., M. BERGAENTZLÉ, D. AOUDÉ-WERNER, C. HASSELMANN (2000)
Extraction procedures for the liquid chromatographic determination of thiamin, riboflavin and vitamin B6 in foodstuffs
Food Chemistry 71, 129 – 138
WATANABE, K., N. NISHIDA, T. ADACHI, M. UEDA, T. MITSUNGA, Y.
KAWAMURA (2004)
Accumulation and Degradation of Thiamin-binding Protein and Level of Thiamin in Wheat Seeds during Seed Maturation and Germination
Biosci. Biotechnol. Biochem., 68, 1243-1248
158 8.2. Chemikalienverzeichnis
Acetonitril, HPLC for gradient analysis, C.A.S.
75-05-8 Acros Organics,
New Jersey, USA
Bromcyan Sigma-Aldrich Laborchemikalien
GmbH, Seelze, Deutschland Clara-Diastase from Aspergillus oryzae Fluka (Sigma-Aldrich
Laborchemikalien GmbH), Seelze, Deutschland
Cocarboxylase, Thiamindiphosphat > 99 % Sigma-Aldrich Laborchemikalien GmbH, Seelze, Deutschland di-Kaliumhydrogenphosphat ≥ 99 % p.a.
wasserfrei Carl Roth GmbH & CoKG, Karlsruhe,
Deutschland
Kaliumdihydrogenphosphat ≥ 99 % p.a. ACS Carl Roth GmbH & CoKG, Karlsruhe, Deutschland
Kaliumhexacyanoferrat > 99 % A.C.S. Sigma-Aldrich Laborchemikalien GmbH, Seelze, Deutschland Methanol HPLC for gradient analysis C.A.S.
67-56-1 Acros Organics,
New Jersey, USA
Natriumacetat wasserfrei p.a. Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland Natriumdihydrogenphosphat Monohydrat puriss,
p.a. ACS ≥ 99 % Fluka (Sigma-Aldrich
Laborchemikalien GmbH), Seelze, Deutschland
Natriumhydroxid, Plättchen, rein Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland Phosphatase, acid Type IV-S from potato Sigma-Aldrich Chemie GmbH,
Steinheim, Deutschland
Salzsäure, Rotipuran® ≥ 25 % p.a. ISO Carl Roth GmbH & CoKG, Karlsruhe, Deutschland
Taka-Diastase from Aspergillus oryzae Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Steinheim, Deutschland
Thiamin Monophosphat chloride Dihydrat > 99 % Sigma-Aldrich Laborchemikalien GmbH, Seelze, Deutschland Thiaminhydrochlorid > 99 % Sigma-Aldrich Laborchemikalien
GmbH, Seelze, Deutschland
Trichloressigsäure > 99 % p.a. Carl Roth GmbH & CoKG, Karlsruhe, Deutschland
Tridestilliertes Wasser < 18 MΩ Millipore, Mssachusetts, USA α-Amylase from Aspergillus oryzae
Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Steinheim, Deutschland
159 8.3. Geräteliste
Autoklav MPA 111 KSG
Hochdruckdampfkleinsterilisator, Fa. KSK, Vertrieb Fa. Jürgens
Chromabond C-18 ec, Festphasensäulen Macherey-Nagel GmbH & CoKG, Düren, Deutschland
Discovery DSC SAX, Festphasensäulen Supelco, Sigma Aldrich GmbH, München, Deutschland
Feinwaage Kern 770 G. Kern & Sohn GmbH, Albstadt, Deutschland
HPLC-Injektionsventil Dr. Ing. K. Knauer GmbH, Berlin, Deutschland
HPLC-Mischkammer Dr. Ing. K. Knauer GmbH, Berlin,
Deutschland
HPLC-Probenschleife, 20 µL Dr. Ing. K. Knauer GmbH, Berlin, Deutschland
HPLC-Pumpen Typ 364 (2x) Dr. Ing. K. Knauer GmbH, Berlin, Deutschland
HPLC-Säule Grom Saphir 110, NH2,
150 mm x 4 mm, Ø 5µm Alltech-Grom GmbH, Rothenburg- Halfingen, Deutschland
HPLC-Säule LiChrospher 100-5 RP 18e
250 mm x 4 mm, Ø 5 µm Dr. Ing. K. Knauer GmbH, Berlin, Deutschland
HPLC-Säule LiChrospher 60-5 RP select B,
250 mm x 4,6 mm, Ø 5 µm Dr. Ing. K. Knauer GmbH, Berlin, Deutschland
HPLC-Vorsäule Eurospher-100, C-8,
30 mm x 4,6 mm, Ø 5 µm Dr. Ing. K. Knauer GmbH, Berlin, Deutschland
Interface Box Dr. Ing. K. Knauer GmbH, Berlin,
Deutschland
OHAUS®MB 35 Moisture Analyzer Ohaus Corporation, New Jersey, USA Perkin Elmer Fluoreszenz Detektor LC 240 Perkin- Elmer LAS GmbH,
Rodgau-Jügesheim, Deutschland Software Eurochrom 2000 Basic Edition,
HPLC-Software für Windows, Version 1.2 Dr. Ing. K. Knauer GmbH, Berlin, Deutschland
Stabrührer Ultra-Turrax Janke & Kunkel GmbH & CoKG, IKA-Werk, Labortechnik, Staufen, Breisgau Tischzentrifuge Hettich Universal 1200 Andreas Hettich GmbH & CoKG,
Tuttlingen, Deutschland
Ultraschallbad Bransonic 12 Dr. Ing. K. Knauer GmbH, Berlin, Deutschland
Ultra-Turrax Typ TP 18/10 Janke & Kunkel GmbH & CoKG, IKA-Werk, Labortechnik, Staufen, Breisgau Zentrifuge Eppendorf 3200 Eppendorf Vertrieb Deutschland GmbH,
Wesseling-Berzdorf, Deutschland
160 8.4. Tabellenwerte
Tab. 17: Thiamingehalt [nmol/g]/TS in Hafer
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 18: TMP-Gehalt [nmol/g]/TS in Hafer MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 19: TDP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Hafer MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
MZP n TS
161
Tab. 20: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in Hafer MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 21: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in Hafer
MZP: Messzeitpunkt; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben;
Tab. 22: Thiamingehalt in [nmol/g]/TS in Triticale MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
162 Tab. 23: TMP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Triticale
MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 24: TDP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Triticale MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 25: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in Triticale MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
163
Tab. 26: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in Triticale
MZP: Messzeitpunkt; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben;
Tab. 27: Thiamingehalt in [nmol/g]/TS in Weizen MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 28: TMP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Weizen MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
164 Tabelle 29: TDP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Weizen
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 30: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in Weizen MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 31: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in Weizen
MZP: Messzeitpunkt; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben;
MZP n TS [%] Probe
165 Tab. 32: Thiamingehalt in [nmol/g]/TS in Gerste
MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 33: TMP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Gerste MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 34: TDP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Gerste MZP n TS [%] Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
166
Tab. 35: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in Gerste MZP n TS [%] Probe 1 Probe
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 36: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in Gerste
Tab. 37: Thiamingehalt in [nmol/g]/TS in Roggen
MZP n TS [%] Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 MW
1 4 43,00 5,09 6,13 5,24 5,97 5,61 ± 0,52
2 4 51,50 4,21 5,41 6,30 5,01 5,23 ± 0,87
3 4 87,85 5,14 5,66 5,38 5,22 5,35 ± 0,23
4 4 88,78 7,44 7,46 6,59 6,75 7,06 ± 0,46
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 38: TMP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Roggen
MZP n TS [%] Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 MW
1 4 43,00 0,43 0,27 0,36 0,41 0,37 ± 0,07
2 4 51,50 0,45 0,55 0,48 0,51 0,50 ± 0,04
3 4 87,85 0,89 0,73 0,82 0,69 0,78 ± 0,09
4 4 88,78 0 0 0 0 0,0 ± 0,0
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
167 Tab. 39: TDP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Roggen
MZP n TS [%] Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 MW
1 4 43,00 1,28 1,26 1,19 1,31 1,26 ± 0,05
2 4 51,50 0,10 0,09 0,09 0,10 0,10 ± 0,01
3 4 87,85 0,09 0,28 0,15 0,21 0,18 ± 0,08
4 4 88,78 0,15 0,16 0,17 0,12 0,15 ± 0,02
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 40: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in Roggen
MZP n TS [%] Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 MW
1 4 43,00 6,8 7,66 6,79 7,69 7,24 ± 0,51
2 4 51,50 4,76 6,05 6,87 5,62 5,83 ± 0,88
3 4 87,85 6,12 6,67 6,35 6,12 6,32 ± 0,26
4 4 88,78 7,59 7,62 6,76 6,87 7,21 ± 0,46
MZP: Messzeitpunkt; n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 41: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in Roggen
MZP: Messzeitpunkt; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben;
Tab. 42: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in frischer Backhefe (2 g Einwaage) 2 g
n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
168
Tab. 43: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in frischer Backhefe (2 g Einwaage)
% n Probe
n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 44: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in frischer Backhefe (4 g Einwaage) 4 g
n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 45: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in frischer Backhefe (4 g Einwaage)
% n Probe
n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 46: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in frischer Bierhefe (8 g Einwaage) 8 g
n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
169
Tab. 47: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in frischer Bierhefe (8 g Einwaage)
% n Probe
n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 48: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in frischer Bierhefe (4 g Einwaage) 4 g
n: Anzahl der Proben; TS: Trockensubstanzgehalt der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 49: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in frischer Bierhefe (4 g Einwaage)
% n Probe
n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 50: Thiamingehalt in [nmol/g]/TS in Schweinefleisch (0 – 216 h)
MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0=30min p.m.) ; n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
170
Tab. 51: TMP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Schweinefleisch (0 – 216 h)
MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0=30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 52: TDP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Schweinefleisch (0 – 216 h)
MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0=30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 53: TTP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Schweinefleisch (0 – 216 h)
MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0= 30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
171
Tab. 54: Thiamintetraphosphatgehalt in [nmol/g]/TS in Schweinefleisch (0 – 216 h) MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW
0 6 0,12 0,12 0,18 0,18 0,15 0,15 0,15 ± 0,03
3 6 0,11 0,11 0,13 0,11 0,09 0,12 0,11 ± 0,01
6 6 0,11 0,1 0,11 0,09 0,05 0,11 0,09 ± 0,02
24 6 0,09 0,1 Spuren Spuren Spuren Spuren 0,09 ± 0,01 30 6 Spuren Spuren Spuren Spuren Spuren Spuren
48 6 0 0 0 0 0 0 0 ± 0
56 6 0 0 0 0 0 0 0 ± 0
72 6 0 0 0 0 0 0 0 ± 0
96 4 0 0 0 0 0 ± 0
216 4 0 0 0 0 0 ± 0
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0=30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 55: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in Schweinefleisch (0 – 216 h) MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW
0 6 109,07 109,96 146,39 143,57 117,46 132,68 126,52 ± 16,64 3 6 107,45 112,63 109,93 104,77 98,96 101,2 105,82 ± 5,2 6 6 87,38 93,2 85,03 80,38 80,2 88,29 85,75± 4,99 24 6 95,2 90,08 94,44 88,24 89,83 77,31 89,18 ± 6,43 30 6 102,14 101,95 101,04 95,57 97,74 93,49 98,66 ± 3,63 48 6 51,25 50,62 52,64 54,24 51,26 42,78 50,47 ± 3,98 56 6 72,77 77,29 75,32 71,92 77,12 75,9 75,05 ± 2,24 72 6 53,5 53,46 51,03 49,67 58,38 58,15 54,03 ± 3,59
96 4 59,0 53,89 53,54 59,09 0 0 56,38 ± 3,08
216 4 65,2 70,02 61 61,77 0 0 64,50 ± 4,11
MZP: Messzeitpunkt [h] (MZP 0 = 30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
172
Tab. 56: Prozentualer Anteil [%] von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in Schweinefleisch (0 – 216 h)
MZP T TMP TDP TTP T-Tetra
0 0,29 0,36 15,28 83,95 0,12
3 0,63 2,96 37,18 59,13 0,1
6 1,03 3,39 40,03 55,45 0,1
24 6,58 8,45 64,9 20,03 0,04
30 12,52 11,33 62,88 13,27 0
48 38,87 16,44 44,69 0 0
56 43,99 13,48 42,53 0 0
72 60,48 9,48 30,04 0 0
96 73,59 4,45 21,96 0 0
216 93,26 0,85 5,89 0 0
MZP: Messzeitpunkt [h] (MZP 0 = 30 min p.m.)
Tab. 57: Thiamingehalt in [nmol/g]/TS Schweinefleisch derselben Probe zur Parallelbestimmung (0 – 72 h post mortem)
MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW 0 6 Spuren Spuren Spuren Spuren Spuren Spuren
6 6 1,04 0,99 0,91 1,04 1,27 1,03 1,05 ± 0,12
24 6 21,08 20,86 19,47 17,49 19,72 19,91 19,76 ± 1,28 48 6 31,61 32,41 35,13 36,25 33,85 33,61 33,81 ± 1,70 72 6 37,67 36,8 37,82 37,21 37,37 34,98 36,98 ± 1,04
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0 = 30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 58: Thiaminmonophosphatgehalt in [nmol/g]/TS Schweinefleisch derselben Probe zur Parallelbestimmung (0 – 72 h post mortem)
MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW
0 6 0,12 0,15 0,11 0,12 0,1 0,09 0,12± 0,02
6 6 7,56 7,29 7,16 7,4 7,35 7,34 7,35 ± 0,13
24 6 10,43 10,67 10,49 10,17 10,43 10,48 10,45 ± 0,16
48 6 3,2 2,97 3,17 4,02 3,34 3,28 3,33 ± 0,36
72 6 2,51 2 2,35 2,82 2,42 2,01 2,35 ± 0,31
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0 = 30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
173
Tab. 59: Thiamindiphosphatgehalt in [nmol/g]/TS Schweinefleisch derselben Probe zur Parallelbestimmung (0 – 72 h post mortem)
MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW 0 6 13,09 13,19 16,01 16,34 14,66 15,12 14,74 ± 1,37 6 6 95,24 94,15 84,12 80,19 88,42 86,32 88,07 ± 5,82 24 6 17,67 17,55 21,18 21,5 19,47 19,68 19,51 ± 1,67 48 6 11,6 11,09 10,15 9,1 10,48 11,21 10,61 ± 0,90 72 6 10,73 10,35 10,64 10,73 10,61 10,52 10,60 ± 0,14
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0 = 30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 60: Thiamintriphosphatgehalt in [nmol/g]/TS Schweinefleisch derselben Probe zur Parallelbestimmung (0 – 72 h post mortem)
MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW 0 6 158,56 158,65 140,75 139,24 149,28 123,43 144,99 ± 13,45 6 6 27,25 26,53 30,34 28,75 28,21 26,53 27,94 ± 1,48
24 6 4,98 5,52 5,39 5,77 5,42 5,39 5,41 ± 0,26
48 6 4,58 4,76 4,95 4,72 4,75 4,63 4,73 ± 0,13
72 6 3,96 3,74 3,69 2,81 3,55 3,74 3,58± 0,40
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0 = 30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 61: Thiamintetraphosphatgehalt in [nmol/g]/TS Schweinefleisch derselben Probe zur Parallelbestimmung (0 – 72 h post mortem)
MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW
0 6 0,12 0,13 0,14 0,13 0,15 0,13 0,13 ± 0,01
6 6 0,09 0,09 0,1 0,11 0,09 0,09 0,09 ± 0,01
24 6 0 0 0 0 0 0 0,0 ± 0,0
48 6 0 0 0 0 0 0 0,0 ± 0,0
72 6 0 0 0 0 0 0 0,0 ± 0,0
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0 = 30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
174
Tab. 62: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS Schweinefleisch derselben Probe zur Parallelbestimmung (0 – 72 h post mortem)
MZP n Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 MW
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 0 = 30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 63: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS Schweinefleisch im Vergleich zur
modifizierten LFGB-Methode (0 – 72 h) mit BrCN und Kaliumhexacyanoferrat
MZP
Gesamtthiamingehalt
Methode nach Poel BrCN LFGB § 64
MZP: Messzeitpunkt in [h] (MZP 30 min p.m.); n: Anzahl der Proben; MW: Mittelwert ± Standardabweichung
Tab. 64: Enzymkombinationen in Schweinefleischproben Enzym
EV= Enzymavariation; (-) schlecht, (-/+) mittelmäßig, (++) gut, (+++) sehr gut
175 8.5. Berechnungsgrundlagen
Tabelle 65: Übersicht der Thiaminderivate
Name Summenformel Molmasse g/mol
Thiamin (rein) C12H17N4OS 265,36
Thiaminbase C12H17ClN4OS 300,81
Thiaminhydrochlorid C12H17ClN4OS · HCl 337,27 Thiaminmonophosphat · 2H20 C12H18ClN4O4PS · 2H2O 416,82 Thiaminmonophosphat (rein) C12H18ClN4O4PS 345,37 Thiamindiphosphat (rein) C12H19N4O7P2S 425,32 Thiaminchloriddiphosphat C12H19N4O7P2S ·Cl 460,77 Thiamintriphosphat (WAKO) C12H19N4O10P3S 504,29 Thiamintetraphosphat C12H19N4O13P4S 583,26 Adenosinthiamintriphosphat C22H31N9O13P3S+ 754,098
Geradengleichungen:
T y = 1,0266x + 9,043 R2 = 0,993 Mr = 337,27 g/mol TMP y = 0,7294x + 5,7536 R2 = 0,998 Mr = 416,82 g/mol TDP y = 0,5777x + 4,3834 R2 = 0,998 Mr = 460,77 g/mol TTP y = 0,2583x - 4,6959 R2 = 0,995 Mr = 504,29 g/mol TT4* y = 57,895x – 51,672 Mr = 583,26 g/mol
*bei der Thiamintetraphosphat-Gleichung handelt es sich um eine durch ein Extra-polationsverfahren (POEL, 2008) ermittelte Näherungsgleichung, die nur Näherungswerte und keine absoluten Werte darstellt.
Das Ergebnis für die Gesamtgehaltsbestimmung von Vitamin B1, berechnet als Thiaminhydrochlorid wird in mg/100 g angegeben.
176 8.6. Trockenwerte
Trockensubstanzgehalte in [%]
Tab. 66: Schweinefleisch
Trockenmasse in %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mittelwert
22,03 22,16 21,90 21,77 22,23 21,83 23,14 21,98 22,51 21,85 22,14
Tab. 67: Frische Backhefe
Trockenmasse in %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mittelwert
32,89 30,94 32,30 31,81 31,03 32,53 32,19 31,77 31,01 31,90 31,84
Tab. 68: Trockenbackhefe Dr. Oetker
Trockenmasse in %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mittelwert
96,54 96,25 96,14 96,42 96,32 95,53 95,74 95,61 95,80 95,68 96,00
Tab. 69: Trockenbackhefe RUF
Trockenmasse in %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mittelwert
94,34 95,01 94,39 94,67 94,61 94,07 95,03 94,58 94,57 94,68 94,60
Tab. 70: Bierhefeflocken Biolabor MHD 12/06
Trockenmasse in %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mittelwert
93,41 93,46 93,40 93,30 93,11 93,22 92,92 93,17 93,22 93,05 93,23
Tab. 71: Bierhefeflocken Biolabor MHD 09/08
Trockenmasse in %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mittelwert
94,38 94,23 94,02 94,00 94,33 94,30 93,91 94,76 94,42 93,97 94,23
Tab. 72: Frische Bierhefe Brauerei Herrenhausen KG
Trockenmasse in %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mittelwert
15,97 15,96 15,44 15,48 15,10 14,92 15,11 15,99 15,01 15,25 15,42
177 9. Glossar
alimentär zur Nahrung gehörig
Anämie Blutarmut
Anästhesie Empfindungslosigkeit, Schmerzausschaltung Anorexie Appetitlosigkeit, verminderte Fresslust Arrhythmie Unregelmäßigkeit in der Herzschlagfolge Assimilation Aufbau körpereigener Substanzen, Anabolismus
Aszites Bauchwassersucht
Ataxie Störung der Bewegungskoordination
Azidose Übersäuerung
Bradykardie Verlangsamung der Herzschlagfolge
Caecum Blinddarm
Hydrothorax Flüssigkeitsansammlung in der Brusthöhle Hyperhidrose gesteigerte Schweissbildung
Hypoalimentation Unterversorgung
Hypokotyl zwischen Wurzelhals und Keimblatt liegender Abschnitt infaust unheilbar, aussichtslos
Interferenz Überlagerung von Wellen
Jejunum Leerdarm
Ketose Acetonämie, Stoffwechselerkrankung Konfabulationen Gedächtnisstörung
Konvulsionen Schüttelkrampf
Ligatur Unterbindung eines Gefäßes bzw. Hohlorgans Lipasen Lipolytisches Enzym im Fettstoffwechsel Liquor cerebrospinalis Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit
Lyophilisat Konservierungsart bei Vakuum und Minustemperaturen
Meningen Hirnhäute
Myoglobinurie Ausscheidung von rotem Blutfarbstoff mit dem Harn
Nystagmus Augenzittern
Ödem Gewebsschwellung, Einlagerung von Wasser
Opisthotonus Tonischer Krampf der Rückenmuskulatur, Überstreckung
Paralyse Nervenlähmung
Paresthesie Störung der Oberflächensensibilität
PEM Polioenzephalomalazie, Gehirnerweichung
Somnolenz Schläfrigkeit
Tachykardie Anstieg der Herzfrequenz über den Normwert
Zyanose Sauerstoffmangel
178
AOAC Association of Official Analytical Chemists
AThTP Adenosinthiamintriphosphat
ATP Adenosintriphosphat
ca. circa
CCN Cerebrocorticalnekrose
DACH Referenzwerte Deutschland, Österreich, Schweiz
DGE Deutsche Gesellschaft für Ernährung
ec endcapped
FD Fluoreszenzdetektion
HPLC high performance liquid chromatography,
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry
Khexa Kaliumhexacyanoferrat
pH potentio hydrogenii (pH-Wert)
RP Reversed Phase
RZB relative Zentrifugenbeschleunigung
SAX Strong anion exchanger
SDS Sodium-Dodecyl-Sulfat
SPE Solid Phased Extraction
T Thiamin
Tab. Tabelle
TBP Thiaminbindungsproteine
TDP Thiamindiphosphat
TMP Thiaminmonophosphat
Tri. dest. Tridestilliertes Wasser
TS Trockensubstanz
TTP Thiamintriphosphat
UV Ultraviolett
179 11. Tabellenverzeichnis
Tab. 1: Wasserlösliche Vitamine des B-Komplexes Tab. 2: Vitamin-B1-Gehalte verschiedener Lebensmittel Tab. 3: Thiamingehalte in verschiedenen Organen Tab. 4: Empfohlene Vitamin B1-Zufuhr pro Tag Tab. 5: Vitamin-B1-Bedarf verschiedener Tierarten
Tab. 6: Durchschnittliche Nährstoffgehalte der wichtigsten Getreidearten Tab. 7: Entwicklungsstadien in Getreide
Tab. 8: Anteil der Kornbestandteile am Getreidekorn in % Tab. 9: Vitamin-B1-Gehalt in Getreide
Tab. 10: Zusammensetzung von Backhefe
Tab. 11: Konzentrationen der verwendeten Stammlösungen für T, TMP, TDP Tab. 12: Konzentrationen der Kalibrierlösungen von T, TMP und TDP
Tab. 13: Übersicht der Verteilung der einzelnen Thiaminderivate in diversen Hefen:
Tab. 14: Thiamingehalt in [nmol/g]/TS Schweinefleisch, Vergleich BrCN/Khexa Tab. 15: Nachweis-, Erfassungs- und Bestimmungsgrenze
Tab. 16: Durchschnittliche Wiederfindung von Thiamin und Thiaminphosphaten Tab. 17: Thiamingehalt [nmol/g]/TS in Hafer
Tab. 18: TMP-Gehalt [nmol/g]/TS in Hafer Tab. 19: TDP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Hafer
Tab. 20: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in Hafer
Tab. 21: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in Hafer
Tab. 22: Thiamingehalt in [nmol/g]/TS in Triticale Tab. 23: TMP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Triticale Tab. 24: TDP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Triticale
180
Tab. 25: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in Triticale
Tab. 26: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in Triticale
Tab. 27: Thiamingehalt in [nmol/g]/TS in Weizen Tab. 28: TMP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Weizen Tab. 29: TDP-Gehalt in [nmol/g]/TS in Weizen
Tab. 30: Thiamingesamtgehalt in [nmol/g]/TS in Weizen
Tab. 31: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in Weizen
Tab. 31: Prozentualer Anteil von Thiamin und Thiaminphosphaten am Thiamingesamtgehalt in Weizen