Archiv für das Jahr: 2018

Was ist Ectoin ?

Ectoin ist eine Substanz, welche in vielen Bakterien, hierbei zu besonders großen Anteilen in den sogenannten halophilen (Salz liebenden) Spezies, vorkommt. Es schützt diese Bakterien vor Extrembedingungen, wie UV-Strahlung, hohen Salzkonzentrationen oder Temperaturschwankungen^[1].

Was ist Ectoin chemisch ?

Ectoin ist eine sogenannte zyklische Aminosäure d.h. Es ist eine zu einem Ring geformte Aminosäure. Gelöst kommt sie als Zwitterion vor, wobei die Carbonsäure negativ geladen und eines der Stickstoffe positiv geladen ist. Auf diese Eigenschaft sind die meisten der Wirkungen von Ectoin zurückzuführen. Es weist eine starke hydratasierende Wirkung auf, welche auf umliegende Moleküle übergeht, so u.a. auf Biopolymere wie Proteine und die DNA. Selbst geht es keine Bindungen ein, und tritt auch nicht in die Zelle selbst, wodurch es nicht in den Metabolismus eingreift^[2].

Was sind Eigenschaften des Ectoin ?

Das Ectoin wirkt durch hydratation befeuchtend, und stabilisiert die Strukturen von Biopolymeren. Hergestellt wird es fermantativ (durch Gärung), mit Hilfe von Halomonas elongata Bakterien. Es wird in der Medizin bei Reizungen und Entzündungen von Haut und Schleimhäuten genutzt, um diese zu lindern. Ebenfalls findet es Anwendung in Kosmetika, um die Haut vor stressbedingten Schäden wie z.B. UV-Strahlung, Trockenheit oder Feinstaub zu schützen. Menschen mit einer Ectoin Überempfindlichkeit sollten Produkte mit Ectoin meiden, da ansonsten Nebeneffekte mit dem genauem Gegeneffekt der Wirkung auftreten, u.a. starkes Brennen auf der Haut. In der Biochemie wird Ectoin ebenfalls genutzt, um Proteine, Nukleinsäuren und andere Biopolymere zu erhalten^[3].

Was bewirken Ectoinhaltige Kosmetika, und sind sie wirklich hilfreich ?

Kosmetika mit Ectoin können Falten mindern, und die Entstehung neuer vermeiden. Sie spendet der Haut Feuchtigkeit und schützt sie vor Umwelteinflüssen. Ebenfalls lindert Ectoin Hautreizungen und Entzündungen, ganz ohne in den Stoffwechsel einzugreifen. Jedoch sollten Menschen mit Ectoin Überempfindlichkeit Kosmetika mit Ectoin meiden. So empfiehlt sich vorab zu klären ob man eine solche Überempfindlichkeit aufweist, bevor man Ectoinhaltige Kosmetika verwendet. Weist man eine solche Überempfindlichkeit nicht auf, so hat Ectoin quasi keine Nachteile^[4].

Quellen:

Wikipedia[1][4]

Wissenschaftlicher Artikel zu den zellschützenden Eigenschaften von Ectoin^[2][3]

Was sind Phytosterine ?

Phytosterine oder Phytosterole sind Substanzen der Gruppe der Sterine. Sie Kommen ausschließlich als Ester und Glucoside in Pflanzen, und deren Fett reichsten Teilen vor. Strukturell ähneln sie dem Cholesterin, welches in allen Menschen und Tieren vorhanden ist^[1].

Was sind die chemischen Eigenschaften von Phystosterolen ?

Phytosterole gehören der Gruppe der Sterine an, welche eine Untergruppe der Steroide ist. Sie sind alle sogenannte polycyclische (poly – mehrfach / cyclisch – ringförmig) Moleküle, wobei die Phytosterole Alkohole sind. Sie ähneln dem Cholesterin, sowie den Geschlechtshormonen Testosteron und Östrogen. Es kommt nur in Pflanzen vor (Phyto – pflanzlich), und dort in den Fett reichen Teilen, wie den Samen^[2].

Was sind die Eigenschaften und Anwendungsbereiche von Phytosterolen ?

Phytosterole werden benutzt um den Cholesterinspiegel im Blut zu senken, dabei regen sie zwar die Produktion von Cholesterin an und erhöhen somit die Gesamtmenge im Körper, binden diese aber, wodurch die Cholesterin Konzentration im Blut sinkt. Als negativen Effekt können Phytosterole die Aufnahme von fettlöslichen Vitaminen (z.B. A und E) hemmen, wodurch Schwangere, Stillende, Kinder bis 5 Jahren und Menschen mit Phytosterinämie Phytosterole meiden sollten. Phytosterole werden ebenfalls medizinisch dafür genutzt, Hautreizungen und Juckreiz zu mindern. Das häufigste Phytosterol welches wir über die Nahrung aufnehmen ist β-Sitosterin mit 65%. In der Kosmetik finden sie Anwendung als Emulgator^[3].

Was ist Cholesterin und welche Aufgaben erfüllt es ?

Cholesterin ist ein wichtiger Bestandteil der Zellmembran, es erhöht dessen Festigkeit und trägt dazu bei Botenstoffe in die Zelle hinein und wieder aus der Zelle hinaus zu leiten. Ebenfalls wandelt der Körper das Cholesterin zu den Geschlechtshormonen Östrogen und Testosteron um. Der Körper stellt 90% seines Cholesterins selbst her. Erhöhte Cholesterinwerte können zu Herzinfarkten und Gallensteinen führen, weshalb eine ausgewogene Ernährung wichtig ist um den Cholesterinspiegel auf einem gesundem Niveau zu halten. Es wird seit geraumer Zeit untersucht, ob ein zu niedriger Cholesterinspiegel für eine höhere Gewaltbereitschaft, ein schlechteres Gedächtnis, größere Mengen Stress und auch die Häufigkeit von Albträumen verantwortlich ist^[4].

Quellen:

Wikipedia^[1]

Bericht zu den Irrtümern des Cholesterins^[4]

Wissenschaftlicher Artikel des Institutes für Ernährungsphysiologie zu Phytosterolen^[2][3]

 

Was sind Ceramide ?

Ceramide sind eine Untergruppe der Sphingolipiden, und sie machen unsere Doppellipidschicht aus. Sie hat unterschiedliche Typen, wovon der Ceramid I Typ den Großteil der Hornschicht, der äußersten Hautschicht, ausmacht^[1].

Was sind Ceramide chemisch ?

Ceramide bestehen aus vier Teilen, Sphingosin als „Kopf“, eine Fettsäure als „Base“, ein Amid als Verbindungsbrücke und einem Rest an Stelle einer Hydroxidgruppe am Sphingosin. Dieser Rest kann ein Wasserstoff sein – Ceramide, ein Saccharid – Glycosphingolipide, oder ein Phospocholin – Sphingomyeline. Das Ceramid I hat als Fettsäure die Linolsäure als Fettsäure gebunden, demnach hat ein fehlen dieser Fettsäure mit einer Unterproduktion von Ceramid I, und somit ein Ungleichgewicht in der Hornschicht, schwere folgen für die Gesundheit und das Hautbild. Zudem stärkt es die Haarstruktur, indem es die Schuppengeflechte der Haarstränge besser miteinander verbindet^[2]. 

Diese Doppellipidschicht hält Fremdkörper davon ab in den Körper einzudringen, und schützt die Haut ebenfalls vor dem Austrocknen. Ceramide entstehen, indem zuerst Sphingosin mit Serin und einem Acyl-CoA, durch das Koenzym A hergestellt wird, es folgt die Amidveresterung mit einer Fettsäure zum Ceramid. Die drei bekanntesten Typen des Ceramids können durch den Einschlusswinkel (α) der beiden Ketten bestimmt werden so ist α = 0° Typ A, 0° < α < 180° Typ B und α = 180° Typ C. Die Sphigosinbase und der Hydroxylierungsgrad der Fettsäure entscheiden die weitere Bezeichnung^[3]. Die Ceramide spielen ebenfalls eine Rolle bei der Wirkungsweise von Antidepressiva[4].

Wieso sind sie in Kosmetika ?

Bildet der Körper nicht genug Ceramid in der Haut, so kommt es zum Austrocknen dieser, sowie Übersensibilisierung (Neurodermitis) oder Schuppenflechte (Psoriasis). In Kosmetika zugegebenes Ceramid I kann dieses Gleichgewicht der Haut ausgleichen, und diese so vor den Folgen fehlendem Ceramids bewahren^[5].

Quellen:

Wikipedia^[1][5]

Wissenschaftlicher Artikel zu Ceramiden in der Dermatologie^[2][3]

Wissenschaftlicher Artikel zu Ceramiden in der Neurowissenschaft^[4]

Bildquellen: Wikimedia Commons, Flickr. Alle Bildrechte gehen an die Besitzer der Bilder.

Was ist Kollagen ?

Kollagen ist ein Protein welches nur in vielzelligen Lebewesen vorkommt. Es ist ein Strukturprotein, welches als Gerüst für unelastische Fasern, wie Sehnen, Bänder, Knochen, Knorpel und Schichten der Unterhaut, welche zum größtem Teil aus einer Mischung von Kollagen, Elastin und Hyaluronsäure bestehen. Es macht rund 30% aller Proteine im menschlichem Körper aus^[1].

Wie entsteht Kollagen ?

Kollagen ist ein sogenanntes dreifach Helix Protein d.h. Dass drei separate Stränge von Pro-Kollagenen (Kollagen Vorgänger) sich zu einer Struktur zusammenfinden. Es wird im Retikulum, einem verzweigtem System aus Kanälen und Hohlräumen zur Calcium und Kohlenhydrat Speicherung, durch Enzyme, mit Hilfe von Ribosomen (Komplexe Makromoleküle der RNA). Hierbei werden zuerst Aminosäuren wie Lysin, Glycin, Prolin, Hydroxyprolin, und einige mehr zu Ketten gebunden, mit Hilfe von Koenzymen und Ascorbinsäure (Vitamin C). Die nun entstandenen Einzellstränge von Pro-Kollagene werden durch Enzyme mit Wasserstoff-, und Disulfidbrücken in ihre dreifach Helixstruktur gebunden^[2].

Was sind die Eigenschaften des Kollagens ?

Kollagen macht mit Elastin und Hyaluronsäure den Großteil der unteren Hautschicht aus, und gibt Struktur und Festigkeit für Knochen, Knorpel, Sehnen und Bänder. In den Einzelsträngen ist jede dritte Aminosäure Glycin, und die drei Stränge werden über Lysin und Prolin Seitenketten zusammengehalten. Es hat eine Masse von zwischen 115 und 235 Kilodalton (115-235 kg/kmol), wodurch es ein recht großes Makromolekül darstellt. Ein Mangel an Kollagen oder Elastin hat Faltenbildung zur folge. Es spielt ebenfalls eine entscheidende Rolle bei der Biomineralisierung, dem Prozess Minerale und Spurenelemente in Biomoleküle einzubinden (z.B. Calcium und Phosphor in Knochen und Zähnen)^[3].

Wie gewinnt man Kollagen ?

Kollagen findet sich in den unteren Hautschichten von Nutztieren wie Schweinen und Kühen, wodurch Kollagen aus Kuhhäuten (Leder) und Schweineschwarten gewonnen wird. Hierbei zu 70% aus Schweinehaut. Es gibt keine nicht tierischen Möglichkeiten Kollagen zu gewinnen, da weder Pilze noch Pflanzen noch Einzeller in der Lage sind es herzustellen^[4].

Was sind die Nutzen des Kollagens ?

Kollagen ist ein Protein und kann hierdurch denaturiert werden, diese denaturierte Form wird Gelatine genannt. Diese Gelatine wird z.B. in der Nahrungsmitteltechnik als Geliermittel und in der Pharmazie mit unter als Behälter in Form von Hart-, und Weichkapseln. Kollagen wird in der Kosmetik und Pharmazie als Anti-Aging Produkt genutzt, hierbei soll es die Lücken im Gewebe auffüllen, welche Falten verursachen. Es gibt Kosmetische Artikel wie Cremes, welche Kollagen enthalten, und in der Pharmazie Konzentrate von Kollagen zum einnehmen^[5].

Ist Kollagen ein solchen Wundermittel wie es angepriesen wird ?

Es besteht kein Zweifel, dass Kollagen hilft die unteren Hautschichten zu füllen und gegen Falten zu wirken, dies ist sogar Medizinisch bewiesen. Dies gilt jedoch nur für einnehmbare Konzentrate, welche oral oder intravenös eingenommen werden^[6], bei dermaler Anwendung findet sich das Problem der großen Makromoleküle wieder. Solch große Moleküle können von der Haut nicht absorbiert werden, wodurch ihre eigentliche Wirkung verringert oder gar nichtig gemacht wird^[7].

Quellen:

Wikipedia^[5][6][7]

Wissenschaftlicher Artikel zu Kollagen^[1][2][3]

Artikel zur Herstellung un Nutzen von Gelatine ^[4][5]

Was sind pflanzliche Öle und Fette ?

Pflanzliche Öle und Fette bestehen aus Fettsäureestern, sogenannten Triglyceriden, sowie Sekundärstoffen wie Riboflavin (Vitamin B2), Folsäure (Vitamin B9), Tocopherol (Vitamin E), Squalan, Terpene, Minerale wie Natrium, Kalium, Magnesium, Eisen und Zink^[1], sowie essentielle Aminosäuren wie Tyrosin, Phenylalanin, Leuzin und Lysin. Ob und wie viel dieser Stoffe vorhanden sind ist von Pflanze zu Pflanze unterschiedlich.

Was sind Triglyceride ?

Triglyceride sind sogenannte Ester von Fettsäuren und Glycerin. Sie entstehen durch Wasserabspaltung von Molekülen und zeichnen sich dadurch aus, dass sie zwei Moleküle über ein Sauerstoff binden. Diese Bindungen können durch saure Wasseranlagerung oder durch Verseifung gespalten werden, hierbei entstehen entweder die Fettsäuren, oder deren Fettsäuresalze^[2]. Triglyceride mit mehreren (mehrfach) ungesättigten Fettsäuren sind eher flüssig, während Triglyceride mit wenig bis keinen ungesättigten Fettsäuren eher fest sind.

Was sind Fettsäuren ?

Fettsäuren sind lange Kohlenwasserstoffketten, welche mindestens eine Carbonsäuregruppe besitzen. Sie sind alle schwache Säuren und keinerlei vergleichbar mit der Säurewirkung von z.B. Salzsäure. Es gibt sehr viele, mal mehr, mal wenig unterschiedlich. Generell kann man unter „gesättigten“ und „ungesättigten“ Fettsäuren unterscheiden, hierbei stehen die Bezeichnungen für Doppelbindungen im Molekül. Fettsäuren ohne Doppelbindungen bezeichnet man als „gesättigt“, Fettsäuren mit Doppelbindungen als „ungesättigt“.

Fettsäuren welche mehrfach ungesättigt sind sind eher flüssig, gesättigte Fettsäuren sind eher fest^[3]. Die häufigsten bzw. am meisten in Kosmetik aufzufindenden Fettsäuren sind Stearinsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure, Ölsäure, Erucasäure, Linolsäure, Arachinsäure und Capronsäure^[4]. Ebenfalls gibt es Fettsäuren die der Körper nicht selbst herstellen kann, dennoch benötigt, wie z.B. die Omega-3-Fettsäure. Sie ist eine der essentiellen Fettsäuren des Körpers die er nicht selbst herstellt, sondern über die Nahrung aufnimmt. Sie heißen Omega-3-Fettsäuren, da die letzte Doppelbindung der mehrfach ungesättigten Fettsäure, von der Carbonsäure aus, 3 Kohlenstoff hinter der letzten Kohlenstoff Einzelbindung(C-C) steht (Dies wird Omega genannt, da die Einzelbindung, wie das Omega Zeichen im griechischem Alphabet an letzter stelle steht). Eine solche pflanzliche Omega-3-Fettsäure ist die alpha-Linolensäure. Omega-3-Fettsäuren werden zur Energiegewinnung verstoffwechselt, und werden benutzt um sogenannte Serie-3 Prostaglandinen herzustellen, welche für entzündungshemmung verantwortlich sind. Ihre Stoffwechselprodukte werden ebenfalls benötigt um den Blutdruck zu regeln, Blutgerinnung und das Immunsystem zu kontrollieren und für eine ausgeglichene Herzfrequenz zu sorgen^[19].

Was sind die Sekundärstoffe in Ölen und Fetten ?

Sekundärstoffe in pflanzlichen Ölen und Fetten sind unter anderem Vitamine und Minerale, solche sind z.B.

-Tocopherol, das Vitamin E, welches im Körper die Aufgabe hat vor oxidativem Stress zu schützen^[5],

-Riboflavin, Vitamin B2, welches im Stoffwechsel als Ausgangsprodukt zur Herstellung von antioxidativen Koenzymen dient^[6],

-Squalan, ein Terpen, welches die Haut weicher macht und glättet^[7].

Minerale sind z.B. 

– Kalium, welches wichtig für die Haut, Nieren, Nerven und das Gehirn ist^[8],

– Calcium, welches wichtig für Blut, Zähne und Knochen ist^[9],

– Magnesium, welches wichtig für Arterien, Herz und Muskel ist^[10],

– Phosphor, welches wichtig für Zähne, Knochen und das Gehirn ist^[11],

– Eisen, welches wichtig für das Blut, die Nägel und Haut ist^[12],

– Zink, welches Bestandteil von vielen Enzymen, und ist essentiell zur Verstoffwechselung von Zucker Fett und Eiweiß^[13]

Was sind die Eigenschaften von pflanzlichen Ölen und Fetten ?

Die Triglyceride werden auf der Haut gespalten, wodurch die Fettsäuren und Glycerin frei werden. Viele Fettsäuren wirken entzündungshemmend und schützend vor oxidativem Stress. In Kombination miteinander können sie die Haut straffen, das Gewebe festigen, die Barrierefunktionen der Haut stärken, vor Wasserverlust schützen, sowie Pigmentflecken, sowohl Über-, als auch Unterpigmentierung entgegenwirken, und Verhornungen der Haut lösen. Sie können die Haare weicher und geschmeidiger machen, und zu einem natürlich schönem Glanz beitragen, und die Haare alles in allem gesünder machen^[14].

Welche Öle und Fette werden in Kosmetika benutzt ?

Häufig eingesetzte Öle sind z.B. Jojoba-, Sesam-, Argan-, Avocado-, Mandel-, und Aprikosenkernöl, weniger exotische, dennoch oft genutzte Öle sind z.B. Oliven-, und Rapsöl^[15] jedoch sind diese nur ein paar von sehr vielen verschiedenen Ölen die benutzt werden. Neben Ölen finden auch Fette und Buttern Beliebtheit, so z.B. Kakao-, und Sheabutter, oder Kokosöl bzw. Kokosfett^[16]. Sie haben alle unterschiedliche Eigenschaften, und in den richtigen Mischungsverhältnissen ergeben sie Kosmetika mit außerordentlicher Wirkung. 

Wie werden pflanzliche Öle und Fette gewonnen bzw. hergestellt ?

Pflanzenöle können auf mehrere weisen gewonnen werden, so z.B. durch das Pressen von Biomasse entweder heiß oder kalt, oder durch Extraktion mit Lösemitteln. Diese Gewinnung und die darauf folgenden Aufbereitungsverfahren bestimmen die Bezeichnung und Inhaltsstoffe der Pflanzenöle. So ist ein Öl welches kaltgepresst (unter 60°C), und nicht raffiniert wurde „unraffiniert“, „kaltgepresst“ und „nativ“, wobei nativ für ein naturbelassenes Öl steht, welches noch so gut wie alle Wirkstoffe besitzt. Ein raffiniertes Öl hat im Gegensatz so gut wie gar keine Sekundärstoffe mehr. Raffinierte Öle sind weitestgehend geruchs-, und geschmackslos, jedoch sehr lange haltbar und universal einsetzbar. Unraffinierte Öle sind dahingegen weniger lange haltbar, haben jedoch ihren typischen, Geruch und Geschmack, sowie den Großteil der Sekundärstoffe behalten. Sie werden jedoch, um die Haltbarkeit zu verlängern gedämpft, wodurch ein Teil der Sekundärstoffe verloren geht. Native Öle sind kaltgepresste Öle, welche im Gewinnungsprozess keinem weiterem Schritt zur Verbesserung der Haltbarkeit durchlaufen. Sie haben noch alle Sekundärstoffe, sind dafür jedoch weniger lange haltbar^[17].

Sind Kosmetika mit pflanzlichen Ölen und Fetten, besser als solche ohne ?

Die Frage nach dem „Was ist denn jetzt besser?“ ist zu generell gefragt, schlussendlich kommt es auf jeden selbst an ob oder ob nicht. Fakt ist, dass Kosmetika mit Pflanzenölen, anstelle von Mineralölen, verträglicher und um einiges umweltschonender sind. Aus bestimmten Mischungen von Pflanzenölen kann man selbst auf hoch empfindliche Haut optimal eingehen, eine Flexibilität, welche Mineralölkosmetik nicht besitzt^[18]. Möchte man sich selbst, und seiner Umwelt, etwas gutes tun, sind Pflanzenöle eine sehr gute Alternative zu Mineralölen.

Quellen:

Wikipedia[1][7][17]

Liste der wichtigsten Spurenelementen und ihren Nutzen^{[8][9][10][11][12][13]}

Artikel zu den Wirkungen von Jojobaöl^[15]

Artikel zu den Wirkungen von Mandelöl^[15]

Artikel zu den Wirkungen von Kokosöl ^[16]

Beitrag zu den Wirkungen von Pflanzenölen auf die Haut und Haare^[14][18]

Liste der wichtigsten Vitamine und ihren Nutzen^[5][6]

Beitrag zur Chemie von Triglyceriden^[2]

Wissenschaftlicher Artikel zu Fettsäuren^[3][4]

Wissenschaftlicher Artikel zu Omega-3-Fettsäuren^[19]