Asparagusinsäure

Asparagusinsäure ist eine schwefelhaltige Carbonsäure, die im Gemeinen Spargel (Asparagus officinalis) vorkommt. Diese heterozyklische Verbindung stellt ein Derivat der Isobuttersäure dar und enthält neben der Carboxygruppe eine Disulfidgruppe im Ring (1,2-Dithiolan).^[3] Ihre schwefelhaltigen Abbauprodukte im Urin nach Genuss von Spargelgemüse können einen kennzeichnenden Geruch entwickeln.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Asparagusinsäure
Andere Namen	Asparagussäure 1,2-Dithiolan-4-carbonsäure (IUPAC)
Summenformel	C4H6O2S2
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 2224-02-4 PubChem 16682 ChemSpider 15819 Wikidata Q312125
Eigenschaften
Molare Masse	150,22 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	76,5–77,5 °C[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[2]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Vorkommen

Im Gemüsespargel kommt Asparagusinsäure natürlich vor, neben ihrer reduzierten Form, der Dihydroasparagusinsäure (Dithiolisobuttersäure).^[4]

Weißer, grüner und schwarzer Spargel

Asparagusinsäure hat einen dem Phytohormon Abscisinsäure vergleichbaren wachstumshemmenden Effekt^[5][6] und wirkt darüber hinaus nematizid.^[3]

Nach dem Verzehr von Spargel kann häufig ein auffälliger Harngeruch wahrgenommen werden; er wird auf flüchtige schwefelhaltige Metaboliten der Asparagusinsäure zurückgeführt. Doch bilden nicht alle Menschen identische Abbauprodukte in gleichem Umfang und auch die Fähigkeit, sie im Urin zu riechen, ist unterschiedlich ausgeprägt.^[7]

Metabolismus

Der Abbau von Asparagusinsäure im menschlichen Körper hängt von der Ausstattung an Enzymen ab. Bei vielen Menschen werden aufgrund ihrer genetischen Disposition im Stoffwechsel beim enzymatischen Abbau – nach Spaltung der Disulfidbrücke und S-Methylierung – als Metaboliten Thiosäure-S-Methylester wie 2-Propenthiosäure-S-methylester (Thioacrylsäure-S-methylester) und 3-(Methylthio)thiopropionsäure-S-methylester gebildet.^[8] Diese spielen eine besondere Rolle für die nachfolgende Entwicklung des Asparagus-Geruchs des Urins.^[9]

• 
  Thioacrylsäure-S-methylester
• 
  3-(Methylthio)­thiopropionsäure-S-methylester

Durch weiteren Abbau entstehen verschiedene flüchtige schwefelhaltige Verbindungen, die im Harn auftreten; insbesondere werden Methanthiol (Methylmercaptan), Dimethylsulfid, Dimethyldisulfid, 2,4-Dithiapentan (Bis(methylthio)methan) als wichtige Geruchskomponenten sowie Dimethylsulfoxid und Dimethylsulfon vermutet.^[10]

Laborsynthese

Asparagusinsäure ist aus β,β′-Dichlorisobuttersäure und Natriumdisulfid (in situ aus Natriumsulfid und Schwefel zugänglich) herstellbar.

Darstellung von Asparagusinsäure

Thermischer Abbau

Beim Garen des Spargels wird die Asparagusinsäure thermisch zu 1,2-Dithiacyclopenten und 1,2,3-Trithian-5-carbonsäure abgebaut:

Abbau von Asparagusinsäure beim Garen

Literatur

• Marcel Nencki: Ueber das Vorkommen von Methylmercaptan im menschlichen Harn nach Spargelgenuss. In: Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie. Band 28, Nr. 3, 1891, S. 206–209, doi:10.1007/bf01824333.
• Waldemar Ternes, Alfred Täufel, Lieselotte Tunger, Martin Zobel (Hrsg.): Lebensmittel-Lexikon. 4., umfassend überarbeitete Auflage. Behr, Hamburg 2005, ISBN 3-89947-165-2, S. 665 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
• R. J. Parry, A. E. Mizusawa, I. C. Chiu, M. V. Naidu, M. Ricciardone: Biosynthesis of Sulfur Compounds. Investigations of the Biosynthesis of Asparagusic Acid. In: Journal of the American Chemical Society. Band 107, Nr. 8, 1985, S. 2512–2521, doi:10.1021/ja00294a051 (englisch).
• R. Singh, G. M. Whitesides: Comparisons of Rate Constants for Thiolate-Disulfide Interchange in Water and in Polar Aprotic Solvents Using Dynamic ¹H NMR Line Shape Analysis. In: Journal of the American Chemical Society. Band 112, Nr. 3, 1990, S. 1190–1197, doi:10.1021/ja00159a046 (englisch).

Weblinks

Commons: Asparagusinsäure – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien