Glykation ist eine Reaktion, die stattfindet, wenn einfache Zuckermoleküle wie Fruktose oder Glukose ohne die Moderation eines Enzyms an Proteine oder Fette gebunden werden. Dies führt zur Bildung von Rogue-Molekülen, die als Advanced Glycation Endproducts (AGEs) bekannt sind. Dieser Prozess, auch als nicht-enzymatische Glykosylierung bekannt, wird normalerweise durch enzymatische Aktivität gesteuert, die notwendig ist, um die metabolische Funktion von Molekülen zu regulieren. Das Fehlen dieses Katalysators verhindert jedoch die normale Glykosylierung von Zuckern zu produzierter benötigter Energie, und da er normale Stoffwechselwege stört und die Zirkulation von AGEs fördert, kann er bestimmte Gesundheitsrisiken fördern.
Exogene Glykationen, eine Form, die außerhalb des Körpers auftritt, sind dafür verantwortlich, dass Lebensmittel beim Kochen braun werden. Dieser Typ wird Maillard-Reaktion genannt, zu Ehren des französischen Chemikers des frühen 20. Jahrhunderts, der zuerst beobachtete, wie Zucker mit Fetten oder Proteinen reagiert, wenn er hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Während knusprige Pommes Frites und gegrilltes Fleisch lecker sein können, entsteht bei der Reaktion, die sie produziert, auch 2-Propenamid, ein mutmaßliches Karzinogen, das mit der Mahlzeit einhergeht. Darüber hinaus werden bestimmten Lebensmitteln manchmal exogene AGEs zugesetzt, um Farbe und Geschmack zu verbessern, einschließlich Backwaren, dunkler Cola und Kaffee.
Die körpereigene Glykierung ist mit einer erhöhten oxidativen Schädigung verbunden. AGEs und ihre Nebenprodukte werden mit vielen altersbedingten Krankheiten, einschließlich Alzheimer, in Verbindung gebracht. Dieser Prozess ist für Diabetiker von besonderer Bedeutung, die bereits unter den Auswirkungen einer schlechten Glukosekontrolle leiden. Tatsächlich tragen erhöhte AGE-Spiegel zu einer Reihe von Komplikationen im Zusammenhang mit Diabetes bei, darunter Neuropathie, Netzhauterkrankungen und Nierenversagen.
Erhöhte AGE-Spiegel senken auch die Stickoxid-Spiegel, was Gefäßschäden und ein erhöhtes Risiko für Herzerkrankungen fördert. Da Zuckermoleküle an Lipoproteinmoleküle hoher Dichte – das „gute“ Cholesterin – binden, werden letztere daran gehindert, an Rezeptorstellen in der Leber zu binden. Das Endergebnis ist, dass die Leber getäuscht wird, um zu denken, dass es einen Mangel an Cholesterin gibt und immer mehr produziert, um es in den Blutkreislauf abzulagern.
AGEs scheinen den menschlichen Körper schneller altern zu lassen, als es die Natur vorgesehen hat. Neben der Einschränkung des Verzehrs von Backwaren, frittierten Lebensmitteln und anderen AGE-haltigen Lebensmitteln mit hohem Gehalt haben Studien gezeigt, dass bestimmte Nährstoffe diesen Prozess hemmen können. Beispielsweise scheinen Calciumpyruvat und Carnosin nicht nur die Reaktion zu verhindern, sondern stimulieren auch die Proteolyse oder den Abbau von glykierten Proteinen. Bestimmte Pflanzenextrakte wurden auch auf ihr Potenzial untersucht, die Glykation zu verhindern, zumindest in vitro. Zu denen, die vielversprechende Ergebnisse gezeigt haben, gehören Zimt, schwarzer Pfeffer, Ingwer, Kreuzkümmel und grüner Tee.