Hautbräunung und Sonnenschutz

Sommer - Sonne - Sonnenbrand 17
Deutung der Versuche 7 und 8:
Auf der Haut findet die vor allem aus der Lebensmittelzubereitung bekannte Maillard-Reaktion statt.
Die Maillard-Reaktion spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung von Aromastoffen und braunen
Pigmenten in Lebensmitteln. Es handelt sich dabei um eine so genannte nicht-enzymatische
Bräunungsreaktion, im Laufe derer Zucker, Aminosäuren, Peptide und Proteine zu heterozyklischen
Endprodukten reagieren. Die Farbe gebackener, gebratener und gerösteter Lebensmittel ist auf die
Bildung von rotbraunen bis schwarzbraunen Pigmenten zurückzuführen, die im Zuge der Maillard-
Reaktion entstehen. Man nennt diese charakteristischen Pigmente auch Melanoide. Sie sind in Wasser
und Säuren unlöslich, in Alkali aber löslich. Wie sich zeigen wird (Versuch 10) , waren die in unseren
Experimenten entstandenen Melanoide aber zumindest zum Teil löslich in verdünnter Salzsäure.
Im Zuge der Maillard-Reaktion entstehen in einer ersten Reaktionsphase aus Kohlenhydraten sehr
reaktive, polyfunktionelle Zwischenprodukte, die in weiterer Folge zum Beispiel mit Aminosäuren
und anderen Aminoverbindungen reagieren. Die hoch reaktiven Zwischenprodukte können eine
Vielzahl von Folgereaktionen eingehen, wie Isomerisierungen, Dehydratisierungen, Redoxreaktionen
und C-C-Spaltungen. Aus der großen Zahl an möglichen Reaktionen resultiert eine große Vielfalt an
Maillard-Folgeprodukten. Typische Endprodukte sind Schwefelwasserstoff, Alkylmercaptane und
Disulfide, die aus schwefelhaltigen Aminosäuren hervorgehen, sowie eine große Zahl an
heterozyklischen Verbindungen: substituierte Pyrazine, Furane, Furanone, Pyranone, Thiofurane,
Thiophene, Pyrrole, Oxazole, Thiazole, Pyrrolidine, Oxazoline und Thiazoline (einige Beispiel für
typischen Maillard-Produkte) 13 .
2.4 Schützt Bräunung mit DHA vor UV-Strahlen ?
Versuch 10: Absorptionsverhalten der Melanoide
Durchführung: Die aus dem Versuch 9 stammende
Probe der braun gefärbten Gelatine wird fein
zerkleinert und in einem Reagenzglas mit Salzsäure
versetzt. Die Gelatine wird erwartungsgemäß
hydrolysiert, löst sich und wir erhalten eine klare
braune Lösung der enthaltenen Melanoide. Diese
Lösung wird filtriert. Von dieser filtrierten Lösung
wird am ISPA (Institut für Strukturforschung und
Planung in agrarischen Intensivgebieten) ein UV-
Spektrum gemessen.
E [ ]
1
0,5
0
Abb. 19: Absorption der Melanoide
0 100 200 300 400 500
Wellenlänge [nm]
Auswertung: Ohne, dass wir aufgrund unserer Untersuchungen quantitative Aussagen machen
können, können wir festhalten, dass die Absorption im UV-Bereich insgesamt deutlich schwächer ist
als die der Inhaltsstoffe der von uns untersuchten Sonnenschutzmittel und auch mit der des bei der
durch Licht verursachten Bräunung entstehenden Melanins (s. Abb. 4) nicht vergleichbar ist. Das UV-
Absorptionsspektrum der Melanoide (Abb. 20) zeigt, dass im Bereich der UV-A-Strahlung keine
Absorption stattfindet. Daraus folgt, dass diese Art der künstlichen Bräune keinen oder nur einen
geringen Schutz bietet.
13 http://www.oebvhpt.at/chemie/aroma/maillard.html