Flavan-3-ole: die Flavanole aus Tee und Kakao

Flavan-3-ole: eine Unterklasse mit eigenem Bauplan

Flavanole heißen in der Fachsprache Flavan-3-ole. Sie sind eine Unterklasse der Flavonoide. In derselben Ordnung stehen daneben die Anthocyane, die Flavone und die Flavonole [1]. Vier Gruppen, ein gemeinsamer Bauplan.

Dieser Bauplan zählt fünfzehn Kohlenstoffatome [1]. Zwei aromatische Ringe, dazwischen eine Brücke aus drei Kohlenstoffatomen, und diese Brücke schließt sich zum mittleren Ring [1]. Bis hierher sehen alle Flavonoide gleich aus. Der Unterschied zwischen den Unterklassen sitzt in diesem mittleren Ring. Bei den Flavan-3-olen fehlt dort ein Merkmal, das die übrigen Unterklassen tragen. Dieses Fehlen ist das Erkennungszeichen der Gruppe.

Flavonoid ist also der Oberbegriff, Flavan-3-ol die Adresse innerhalb dieses Systems. Wer nur Flavonoid sagt, hat eine Familie genannt und noch keine Gruppe. Wer Flavan-3-ol sagt, hat sich auf eine von vier Unterklassen festgelegt [1]. Deshalb halten Fachtexte diese Ebene sauber getrennt: die vier Unterklassen verhalten sich chemisch verschieden, obwohl sie dieselben fünfzehn Kohlenstoffatome mitbringen.

Der Name schreibt die Struktur mit. Flavan benennt das Grundgerüst, die Endung -ol eine Hydroxylgruppe, die Ziffer 3 deren Position. Ein Wort, und die Sache ist eindeutig. Deshalb steht in der Literatur meist Flavan-3-ol und nicht die kürzere Form Flavanol. Wer genau sein will, nimmt die lange Form. Wer schnell sein will, nimmt die kurze und riskiert eine Verwechslung.

Vorkommen: Teeblatt, Kakaosamen, Traubenkern, Apfelschale. Vier Gewebe, die in dieser Sache immer wieder auftauchen. Blatt, Samen, Kern, Schale. Das sind keine beliebigen Stellen einer Pflanze, sondern Gewebe, die außen liegen oder etwas Empfindliches umschließen. Der Teetrinker kennt die Gruppe aus der Tasse, die Kakaoverarbeitung aus der Bohne, die Weinbereitung aus dem Kern, und beim Apfel wird die Schale genannt.

Innerhalb der Gruppe sind zwei Namen geläufig. Catechine werden dem grünen Tee zugeordnet, Epicatechin steht für den Kakao. Beide gehören zur selben Unterklasse und tragen dasselbe Grundgerüst [1]. Wer über Teeflavonoide spricht, redet über dieselbe Molekülfamilie wie jemand, der über Kakao spricht.

Im Suchfeld tauchen die Wörter dann durcheinander auf. Catechin, Epicatechin, Flavanol, Flavan-3-ol, Gerbstoff. Zwei davon sind Namen einzelner Moleküle, zwei bezeichnen die Gruppe, eines beschreibt, was aus der Gruppe entsteht. Die Reihenfolge zu kennen erspart beim Lesen viel Rätselraten.

Eine Eigenschaft fällt zuerst gar nicht auf: Flavan-3-ole sind farblos. Die Farbe in der Beere, im Rotwein, im roten Blatt kommt von den Anthocyanen, also von einer Schwestergruppe [1]. Farblos heißt hier trotzdem nicht unbeteiligt.

Ketten, Gerbstoffe und ein rauer Eindruck

Catechin und Epicatechin bleiben nicht einzeln. Sie verknüpfen sich untereinander, und aus zwei Einheiten werden drei, aus drei viele. Das Ergebnis dieser Kettenbildung heißt Proanthocyanidine, die Klasse der kondensierten Gerbstoffe [1]. Ein Molekül wird dabei nicht nur größer, es wird auch anders. Aus einem kleinen, beweglichen Baustein entsteht eine ausgedehnte Struktur mit vielen Hydroxylgruppen an der Oberfläche.

Und genau daran hängt der Eindruck im Mund. Viele Hydroxylgruppen auf einer großen, flexiblen Oberfläche binden Eiweiß und fällen es aus [1]. Das ist der Mechanismus hinter der Astringenz, also hinter dem rauen, trockenen Gefühl, das ein lange gezogener Tee oder ein sehr dunkler Kakao auf der Zunge hinterlässt [1]. Kein Geschmack im engeren Sinn, sondern eine Bindung an Eiweiß, die sich als Textur bemerkbar macht.

Das Wort Gerbstoff kommt aus dem Handwerk und beschreibt dieselbe Chemie. Eiweiß binden, Eiweiß festlegen. Was in der Tasse als rauer Zug ankommt, ist in der Systematik der Flavonoide ein Kettenmolekül aus Flavan-3-ol-Einheiten [1]. Deshalb stehen Catechine, Epicatechin und Proanthocyanidine in Fachtexten nebeneinander: es ist dieselbe Linie, einmal als Baustein und einmal als Bauwerk.

Was beim Reifen mit dem Gehalt passiert

Der Gehalt an Flavan-3-olen bleibt über die Zeit nicht gleich. Mit der Reife sinkt er. Für die Pflanze ist das ein Zeitplan. Solange der Samen nicht fertig ist, wirkt das Gewebe rau und unattraktiv, und wer daran probiert, hört wieder auf. Ist der Samen fertig, fällt der Gehalt, und derselbe Bissen fällt weicher aus.

Astringenz ist damit ein Signal über den richtigen Zeitpunkt. Nicht Abwehr im Sinne von Gift, sondern eine Angabe über Reifegrad, die sich mit dem Mund lesen lässt. Wer eine Zahl zum Flavan-3-ol-Gehalt einer Frucht nennen will, braucht deshalb immer den Zeitpunkt der Probe dazu. Dieselbe Pflanze, zwei Wochen später, ist eine andere Messung.

Zehn Einträge aus dem Pflanzengewebe

1. Abwehr als Grundaufgabe. Die Pflanze baut Flavan-3-ole nicht für die Tasse, sondern für sich. Sie gehören zur chemischen Abwehr des Gewebes. Weil das die Aufgabe ist, entscheidet sie auch darüber, an welcher Stelle die Pflanze diese Moleküle einlagert.
2. Der Lagerort folgt der Funktion. Teeblatt, Kakaosamen, Traubenkern, Apfelschale: Blatt, Samen, Kern, Schale. Gewebe, die außen liegen oder etwas Wertvolles umschließen. Die Verteilung im Pflanzenkörper ist kein Zufall, sondern ein Ergebnis dieser Aufgabe.
3. Verletzung als Startsignal. Wird Gewebe beschädigt, treffen oxidierende Enzyme auf die Flavan-3-ole. Aus den farblosen Molekülen entstehen braune Polymere. Der Vorgang beginnt mit dem Schaden, nicht vorher, und er läuft an der Bruchstelle ab.
4. Die braune Naht. Diese Polymere verschließen die Wunde. Aus einer offenen Stelle wird eine geschlossene, harte Fläche. Für eine Pflanze ohne Blutgerinnung ist das eine der schnellsten Antworten, die das Gewebe von sich aus geben kann.
5. Eine unwirtliche Oberfläche. Dieselbe braune Schicht ist für Pilze und Bakterien kein guter Untergrund. Wundverschluss und Besiedelungshindernis fallen hier in einem Vorgang zusammen, und beides beginnt mit derselben Oxidation der Flavan-3-ole.
6. Reduktionsmittel, chemisch gelesen. Flavan-3-ole gehören zur Klasse der Reduktionsmittel. Antioxidans ist an dieser Stelle ein enger chemischer Begriff: er beschreibt das Verhalten gegenüber Sauerstoff. Mehr legt das Wort in dieser Verwendung nicht fest.
7. Sichtbar auf dem Schneidebrett. Eine angeschnittene Frucht dunkelt nach. Ein gequetschtes Teeblatt verfärbt sich. Das ist die anschaulichste Form dieser Chemie: die Reaktion mit Sauerstoff, sichtbar als Farbwechsel innerhalb von Minuten.
8. Farblos, und trotzdem im Farbspiel. Flavan-3-ole selbst tragen keine Farbe. Zusammen mit Anthocyanen kommt es zur Kopigmentierung. Der Farbstoff steht dadurch stabiler da, und der Farbton verschiebt sich gegenüber dem Anthocyan allein.
9. UV in der Blattoberhaut. In der Epidermis des Blattes absorbieren Flavonoide UV-Strahlung und bilden dort eine Schicht, die das Gewebe darunter abschirmt [1]. Flavan-3-ole zählen zu den Beteiligten dieser Schicht.
10. Der Gehalt ist keine Konstante. Reife senkt ihn, Verletzung verbraucht ihn, Sonnenstand und Gewebeart verschieben ihn. Eine Angabe zum Flavan-3-ol-Gehalt beschreibt deshalb eine Probe zu einem Zeitpunkt, nicht die Pflanzenart als Ganzes.

Hanf: Flavonoide ja, Flavan-3-ole nein

Ein Buchstabe trennt zwei Unterklassen. Flavanol mit a meint die Flavan-3-ole. Flavonol mit o ist eine eigene Unterklasse, und in ihr stehen Quercetin, Kaempferol und Myricetin [1]. Die Trennung ist sauber, nur die Schreibweise ist tückisch. Genau deshalb ist Flavan-3-ol der bessere Begriff: er nennt die Struktur und lässt sich nicht verlesen.

Hanf ist ein Flavonoidproduzent, aber kein Flavan-3-ol-Lieferant. Das Profil dieser Pflanze liegt bei den Flavonen und Flavonolen. Genannt werden Apigenin, Luteolin, Quercetin und Kaempferol [2]. Dazu kommen die Cannflavine, prenylierte Flavone, die bislang nur aus Cannabis beschrieben sind [2]. Wer also Catechine oder Epicatechin sucht, sucht bei Tee, Kakao, Traubenkern und Apfelschale, nicht im Hanfblatt.

Das erklärt auch, warum in Etikettentexten zu Hanfauszügen von Flavonoiden die Rede ist, aber nicht von Flavan-3-olen. Zwei verschiedene Ebenen: die Familie steht in beiden Fällen da, die Unterklasse nicht. Und die Unterklasse ist die Ebene, auf der Catechine und Gerbstoffe überhaupt vorkommen.

• Vollspektrum. Der Begriff CBD Vollspektrum Öl beschreibt den Extrakttyp auf dem Etikett. Er nennt Cannabinoide und Terpene, dazu Flavonoide als Gruppe. Ein Flavan-3-ol-Profil ist damit nicht gemeint, weil Hanf diese Unterklasse nicht mitbringt [2].
• CO2 Extraktion. Ein Trennverfahren, kein Hinweis auf eine Stoffklasse. Was ein Auszug enthalten kann, entscheidet die Pflanze; das Verfahren entscheidet, was aus dem Material herausgeholt wird.
• CBG Öl. Die Zeile auf der Flasche nennt ein Cannabinoid und dessen Menge je Flasche. Catechine, Epicatechin und Proanthocyanidine sind auf dieser Angabe nicht ausgewiesen und gehören einer anderen Pflanzenstoffklasse an [1].
• Endocannabinoid System. Rezeptoren und körpereigene Botenstoffe sind ein eigenes Kapitel. Die Flavonoidsystematik nach Unterklassen sagt darüber nichts, und das cannabinoide System steht in der Literatur an anderer Stelle als die Flavan-3-ole [1].
• Gerbstoff. Im Alltag ein Sammelwort, in der Systematik enger gefasst: kondensierte Gerbstoffe sind die Proanthocyanidine, also Ketten aus Flavan-3-ol-Einheiten [1]. Wer das Wort liest, sollte fragen, welche der beiden Bedeutungen gemeint ist.
• Cannflavine. Prenylierte Flavone, bisher nur aus Cannabis beschrieben [2]. Sie zeigen, dass eine Pflanze ein eigenes Flavonoidprofil haben kann, ohne eine einzige Unterklasse mit Tee oder Kakao zu teilen.