Glykierung

Die Glykierung ist eine chemische Reaktion, bei der Zuckermoleküle ohne Beteiligung von Enzymen an Proteine, Lipide oder andere Biomoleküle binden. Dieser Prozess unterscheidet sich von der enzymatischen Glykosylierung und wird oft als nicht-enzymatische Bräunungsreaktion bezeichnet. Glykierungen spielen eine Rolle in biologischen Prozessen, aber auch in der Lebensmittelchemie und bei altersbedingten Veränderungen im Körper.

Die Glykierung beginnt typischerweise mit der Bindung der Carbonylgruppe eines Zuckermoleküls, wie Glukose oder Fruktose, an die Aminogruppe einer Aminosäure (häufig Lysin oder Arginin). Dabei entstehen sogenannte Schiff-Basen, die sich in einer zweiten Reaktion zu stabileren Amadori-Produkten umwandeln. Diese Reaktionen bilden die Grundlage für fortgeschrittene Glykierungsendprodukte, auch bekannt als Advanced Glycation End Products (AGEs).

In biologischen Systemen können Glykierungen Proteine in ihrer Funktion beeinträchtigen. Ein bekanntes Beispiel ist die Glykierung von Hämoglobin (HbA1c), die in der Medizin zur langfristigen Überwachung des Blutzuckerspiegels bei Diabetes genutzt wird. Im Alterungsprozess und bei chronischen Erkrankungen können AGEs oxidativen Stress und Entzündungen fördern, was mit Erkrankungen wie Arteriosklerose, Alzheimer oder Niereninsuffizienz in Verbindung gebracht wird.

Die Glykierung ist ein zentraler Bestandteil der Maillard-Reaktion, die beim Erhitzen von Lebensmitteln zu Bräunung, Geschmacksbildung und Aromabildung führt. Beispiele sind die goldbraune Kruste von Brot oder der Röstaroma von Kaffee.