Phytosterine und Cholesterin

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 ?

Abb. 2 Das β-Sitosterin Molekül

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]

 

Polysaccharide – Welchen Zweck erfüllen sie im Körper ?

Was sind Polysaccharide ?

Polysaccharide sind lange Ketten, sogenannte Kohlenhydrate, welche aus kleineren Einfachzuckern, sogenannten Monomeren, bestehen. Sie spielen für Pflanzen und Tiere eine wichtige Rolle, und sind für Menschen teils nützlich aber auch teils überlebenswichtig[1].

Was sind Polysaccharide chemisch ?

Abb. 1 Die Molekülstruktur von Cellulose

Der Präfix „Poly“ sagt aus, dass das Molekül eine lange Kette, mit untereinander verbundenen Einzelteilen, den Monomeren (Mono bedeutet einfach bzw. eins). Es gibt unterschiedliche Einfachzucker, und alle können zu Polysacchariden verbunden werden. Für uns Menschen sind Glucose, Fructose und Galactose die wichtigsten Zucker. Polysaccharide können „hetero“ was unterschiedlich bedeutet, oder „homo“, was gleich bedeutet, sein. Diese Bezeichnung gibt aus ob die Kette aus gleichen oder unterschiedlichen Einzelteilen besteht. Cellulose z.B. ist ein Homo-Polysaccharid, und Hyaluronsäure z.B. ist ein Hetero-Polysaccharid. Polysaccharide sind essentielle Energieträger, und dienen dem Körper als Energiespeicher. Als sogenannte Glykokalyx sind sie wichtiger Bestandteil, der Außenfläche der Zellmembran. Hier verbinden sie die Membranproteine mit den Membranlipiden, wobei sie selbst in Richtung extrazellulären (äußeren) Membranseite gerichtet sind. Die Glykokalyx Schicht macht die Blutgruppe aus und ist ein wichtiger Teil der Blutgefäßwand, damit deren Flüssigkeiten nicht in das Gewebe „überfließen“. Ebenfalls sind sie verantwortlich für die Zell-Zell-Kommunikation und somit wichtig für das Immunsystem[2].

Abb. 2 Die Glykokalyx von Bakterien

Wo werden Polysaccharide eingesetzt ?

Polysaccharide finden, neben ihrem natürlichem Nutzen als Energiespeicher und Membranbestandteil, Anwendung in der Lebensmittelindustrie als z.B. Agar, einer pflanzlichen Alternative zu Gelatine für Kuchen und ähnlichen, und in der Kosmetik als Konsistenzgeber, oder Feuchthaltemittel. Ebenfalls werden sie als Waschmittel, Wirkstoffträger in der Medizin und Duftträger bzw. Duftneutralisatoren genutzt[3].

Was machen Polysaccharide in Kosmetik ?

Polysaccharide sorgen in Kosmetik meist für eine gelartige oder cremige Konsistenz, so z.B. Xanthan Gum, Gummi Arabicum oder Algin. Diese Bindemitteleigenschaften machen Polysaccharide für Naturkosmetik sehr nützlich, da sie so gut wie alle aus natürlichen Quellen entstehen, Haut schonend sind und gute Leistungen erzielen. Algin ähnelt in seinen Eigenschaften der Hyaluronsäure, da es ca. das 100-fache seiner eigenen Masse als Wasser halten kann, und somit als Feuchtigkeitsspender benutzt wird. In Deos werden Destrine, genauer noch Cyclodextrine benutzt um Duftstoffe einzuschließen und so Gerüche zu neutralisieren, Sie können aber auch für den Gegeneffekt benutzt werden, Duftstoffe zu speichern und diese über einen gewissen Zeitraum wieder abzugeben[4].

Quellen:

Wikipedia[1][3]

Wissenschaftlicher Artikel zu Polysacchariden[2]

Bericht über den Nutzen von Polysacchariden in Kosmetika[4]

Ceramide – Die natürliche Hautbarriere

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 ?

Abb. 1 Die Grundstruktur der Ceramide, mit Sphingosin Kopf, und einem Fettsäure Rest (R)

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].

Abb. 2 Detailierte Abbildung der Hornschicht

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.

Vitamine – Was sind sie und wie helfen sie dem Körper ?

Was sind Vitamine ?

Vitamine sind Stoffe die unser Körper braucht, um zu funktionieren. Sie stellen jedoch keine eigene Stoffklasse, da sie meist sehr komplex, jedoch stark unterschiedlich sind, selbst die Herkunft ihres Namens ist irreführend, nämlich von vita – Leben und Amine, jedoch sind nicht alle Vitamine auch Amine[1]

Was sind ihre Eigenschaften und Aufgaben im Körper ?

Vitamine tragen zu so gut wie jedem Vorgang im Körper bei. Sie sind wichtig für die Verwertung von Kohlenhydraten, und somit essentiell für die Energieumwandlung, die Verwertung von Proteinen, zur Einbindung, Formung und Umformung, sowie der Verwertung von Mineralstoffen, wie Kupfer, Eisen, Zink, Natrium, Calcium etc. Es sind 13 essentielle Vitamine bekannt, 11 davon kann der Körper nicht selbst herstellen (Die zwei Ausnahmen hierzu stellen Vitamin D3 und B3 dar)[2]. Pflanzen müssen keine Vitamine über externe Wege zu sich nehmen, sie können alle benötigten selbst herstellen. Es gibt Vitamine, welche der Körper speichern kann, sie sind fettlöslich und können sich damit ins Gewebe einlagern bis sie gebraucht werden, dies sind Vitamin A, D, E, und K. Die anderen Vitamine sind wasserlöslich, und somit kann der Körper sie nicht speichern, diese sind Vitamin C und alle des B-Komplexes, mit Ausnahme von Vitamin B12. Die Vitamine helfen neben der Verwertung von Stoffen ebenfalls zur Zellerneuerung, u.A. in Haut als auch Haar , Nägel und Muskelgewebe. Sie sind ebenfalls als aktiver Nervenschutz und zur richtigen Funktion dieser im Einsatz. Ein Vitaminmangel kann demnach zu physischen Problemen wie Übersensibilität von Nerven, aber auch zu psychischen Problemen wie Stimmungsschwankungen führen. Zudem fungieren sie als sogenannte Radikalfänger[3].

Was sind ihre chemischen Eigenschaften ?

Abb. 1 Vitamin B12 (umgangssprachlich Cobalamin), ein beispiel für die mögliche Komplexität von Vitaminen

Die Vitamine gehören keiner genauen, einzelnen, Stoffklasse an, sie sind oftmals recht komplexe Moleküle und sind deshalb recht schwer zu kategorisieren. Der Begriff „Vitamine“ beschreibt lediglich essentielle Stoffe, welche der Körper für so ziemlich alles benötigt, was jedoch als Vitamin durchgeht ist oftmals nicht klar, was die fehlenden Buchstaben und Zahlen erklärt (z.B. B4, B8 oder F, G, H, I und J). Da sie sich chemisch stark Unterscheiden, erfüllen sie unterschiedliche, hochkomplexe, biochemische Aufgaben und durchlaufen einige Enzym und Protein Kreisläufe. Fakt ist, Vitaminmängel haben schwere Konsequenzen für den Körper, und kosmetisch gesehen für das äußere Auftreten, wie Hautbild und Haare. Einige Vitamine fangen sogenannte freie Radikale aus der Luft auf. Freie Radikale sind, meist durch atmosphärische Reaktionen oder Ionisierung durch UV-Strahlen entstandene, Atome oder Moleküle, welche andere, nicht radikale Atome und Moleküle, angreifen und ihnen Elektronen aufzwängen um ihre eigene, durch Ionisation entstandene, Ladung auszugleichen. Dieser Prozess wird auch

Abb. 2 Ozonmolekül

Oxidation gennant. In der Luft entsteht durch UV-Strahlen und Stickstoffmonoxid (NO) teilweise Ozon (O3), welches durch UV-Strahlen wiederum gespalten wird, wodurch Sauerstoff (O2) und ein Sauerstoffradikal entstehen (O). Diese Radikale können unseren Organismus angreifen, und beschädigen. Sie sind beispielsweise der Grund wieso Eisen an der Luft rostet, demnach kann man sagen, dass wir durch Radikale aus der Luft rosten. So wie diese Radikale das Eisen oxidieren, oxidieren sie teilweise unseren Körper und damit u.A. die Haut. Radikalfänger wie z.B. Vitamin E oder C fangen hierbei Radikale ab, und werden anstelle unserer Zellen oxidiert. Dieser Prozess macht nun zwar die Vitamine zu Radikalen, jedoch sind diese stark reaktionsträge, und richten keinen weiteren Schaden an. Der Körper kann die Vitamine ebenfalls recyceln, und wiederverwerten[4].

Wie kommen Vitamine in die Kosmetik und was bewirken sie ?

Unterschiedliche Pflanzen enthalten bestimmte Vitamine in teilweise hohen Konzentrationen. Vitamine, welche in Naturkosmetik zu finden sind sind mit unter Vitamin A, E und C sowie Vitamin B2, B3, B7 und B9. Sie tragen zu einem gesundem Hautbild bei, da sie die Nerven schützen, und somit vor Hautreizungen bewahren, sie tragen zur Zellerneuerung, zur Herstellung wichtiger Proteine und Enzyme, mit unter Kollagen und Elastin, welche für die Elastizität und Stabilität der Haut zuständig sind, und dem Auffangen von freien Radikalen bei[5].

Quellen:

Wikipedia[4][5]

Wissenschaftlicher Artikel zu Vitaminen[1][2][3]

Kollagen in Kosmetika – Anti-Aging Wunder ?

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]

Hyaluronsäure in Kosmetika – Wie gut hilft es Wirklich ?

Was ist Hyaluronsäure ?

Hyaluronsäure ist ein Makromolekül, solche Moleküle die aus mehreren kleineren, sich wiederholenden, Teilen bestehen, welches aus Disacchariden besteht. Es kommt natürlich im menschlichem Körper vor, als Gelenkflüssigkeit, und wichtiger Teil von Bindegewebe, der Zellproliferation (Zellwachstums), Zellmigration (Ortsveränderung von Zellen), und der Metastase (Absonderung von negativen Zellen u.a. Krebszellen). Wir benutzen hauptsächlich das Natriumsalz der Hyaluronsäure[1].

Abb.1 Ein Monomer, des Hyaluronan

Was sind seine Eigenschaften ?

Hyaluronsäure ist mechanischem Druck sehr beständig, weshalb es als Gelekflüssigkeit nicht einfach aus dem Gelenk austritt. Es verändert seine Viskosität proportional zum Druck der auf sie

wirkt, wobei ein höherer Druck eine niedrigere Viskosität bedeutet. Ebenfalls „klebt“ sie an den Gelenken und ist somit zusätzlich vor dem Austreten aus dem Gelenk geschützt. Hyaluronsäure hat eine sehr hohe Wasserbindefähigkeit, sie kann bis zu 6 Liter Wasser pro Gramm Hyaluronsäure binden. Hyaluronsäure kann stark in Molekularer Masse schwanken, wodurch unterschiedlichste Präparate hergestellt werden können[2].

 

Wozu wird Hyaluronsäure benutzt ?

Hyaluronsäure findet Anwendung als Feuchtigkeitsspender in Kosmetika, ist Bestandteil von Augentropfen und wird für Gelenkabrieb als Schmiermittel genutzt[3]. Ebenfalls ist es eine Alternative zu Silikonen und Plastiken in der ästhetischen Medizin, um z.B. Lippen, Waden, Gesichtskonturen oder Gesäß zu modellieren und „aufzuspritzen“. Solche Hyaluronsäure Modellierungen halten zwischen 6 Monaten und 3 Jahren, je nach Behandlungsart und Ort[4].

Ist Hyaluronsäure wirklich ein solches Wundermittel ?

In der Theorie ist Hyaluronsäure ein universal einsetzbares Mittel, mit so gut wie keinen Nachteilen und eigentlich nur vorteilen. Für die kosmetische Anwendung jedoch wird es als besser verkauft als es wirklich ist. Der Grund hierfür ist seine molekulare Größe. Da Hyaluronsäure ein Makromolekül ist, hat es eine enorme Größe, mit einem Gewicht zwischen 6000-9000(6000-9000 kg/kmol) Kilodalton bei tierischen Erzeugnissen. Aufgrund dessen sind die Moleküle zu groß um in die Haut einzudringen, wodurch der größte Teil der Wirkung nur auf den äußersten Hautschichten verbleibt und nicht in tiefere Schichten eintritt. Häufig werden auch die Abbauprodukte der Hyaluronsäure benutzt, da diese eine wesentlich geringere Masse von 50-130(50 kg/kmol) Kilodalton haben, jedoch treten selbst hierbei nur wenige der Fragmente tief genug in die Haut ein[5]. Somit sind Kosmetika mit Hyaluronsäure nur einen Bruchteil so gut wie sie vermarktet werden. Jedoch ist sie auch nicht nutzlos, da sie trotzdem die obersten Hautschichten mit Wasser versorgt, und einen dünnen Film bildet, welcher die unteren Hautschichten schützt[6].

Quellen:

Wikipedia[1][5][6]

Artikel zur Hyaluronsäure und ihre medizinischen Nutzen[2][3]

Wissenschaftlicher Artikel zu Hyaluronsäure in ästhetischer Medizin[4]

Pflanzliche Öle und Fette in Kosmetik – Wie gesund sind sie ?

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 ?

Abb.1 Triglycerid, mit ungesättigten Fettsäuren (Rot), gesättigten Fettsäuren (Blau), und Glycerin (Schwarz)

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 ?

Abb. 2 Lachs hat einen der größten Gehälter an Omega-3-Fettsäuren aller Nahrungsmittel

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 ?

Abb. 3 Aus Kokosnüssen wird das vielseitige Kokosöl gewonnen

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]

Erdöl in der Kosmetik – Was sind Paraffine und sind sie schädlich ?

  Was sind Paraffine ?

Paraffine sind Abkömmlinge der Rohölraffinerie, genauer die Reste des Destillats. Sie finden in allen möglichen Fachbereichen Anwendungen. Sie können niedrig oder hoch Viskose Flüssigkeiten, so wie Feststoffe sein.

Was sind Paraffine in der Chemie ?

Hexan Molekül (Schwarz = Kohlenstoff, Weiß = Wasserstoff) Abb. 1

Paraffine sind Gemische aus acyclischen (nicht cyclischen oder aromatischen) Kohlenwasserstoffen, mit der allgemeinen Formel CnH2n+2. Sie können verzweigte Ketten oder unverzweigte Ketten sein, was ihnen unterschiedliche Eigenschaften gibt. Die C-C und C-H Verbindungen sind relativ stark, und sind von den meisten Basen und Säuren geschützt, daher zieht auch der Name Paraffin, parum affinis (lat.) = wenig reaktionsfähig. Lediglich Halogene wie z.B. Chlor reagieren einfach mit ihnen. [1]

Was sind ihre Eigenschaften ?

Dodadecan (C-12) Molekül Abb. 2

Sie sind billig, da sie aus Reststoffen des Erdöls hergestellt werden. Sie sind chemisch recht beständig, und nicht toxisch, weshalb sie Anwendung in der Kosmetik als Base für Cremes, Salben und der weiteren, sowie in der Medizin als Resorbtionsverhinderer. Sie sind gut brennbar, und werden deshalb in Kerzen, sowie in Grillanzündern und auch Hybridraketen mit zum Teil festen und zum Teil gasförmigen Kraftstoffen betrieben werden[2]. Zudem gelten sie als verhältnismäßig gut biologisch Abbaubar[3].

Was ist das Problem mit Paraffinen in Kosmetika ?

Es wird befürchtet, dass Paraffine ab einem Gehalt ab 10% zur Austrocknung der Haut und Schädigung der Säureschutzmantels beisteuert. Sie sollen die Haut daran hindern seine eigenen Schutzfunktionen auszuführen, die Faltenbildung begünstigen, und den Zellstoffwechsel behindern[4]. Jedoch gib es zu keinem dieser Punkte klare Beweise, wodurch die negativen Eigenschaften von Paraffinen umstritten bleiben. Dermatologen neigen hierbei eher gegen mögliche Problematiken mit der Haut durch Paraffine[5].

Gibt es Alternativen, auch wenn Paraffine als sicher gelten ?

Ja gibt es. Alternativen gibt es in der Natur reichlich, ohne negative, aber mit vielen positiven Eigenschaften. So z.B. das Avocadoöl, oder das Jojobaöl. Neben ihren ähnlichen Eigenschaften enthalten sie ebenfalls Fettsäuren, Vitamine und Minerstoffe, welche der Haut noch einmal zusätzlich gut tun[6]. Sie spenden Feuchtigkeit und tragen zu einem gesundem Hautbild bei.

Quellen zum Nachlesen:

Stiftung Warentest zu Paraffin in Kosmetika [5]

Abbaubarkeit von Paraffin durch Bakterien [3]

Wissenschaftlicher Artikel zu Paraffin [1][2]

Eigenschaften und generelle Informationen zu Jojobaöl [6]

Beauty Artikel zu Paraffinen in Kosmetik [4]

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

Duftstoffe in der Kosmetik – Wie schädlich sind sie ?

Was sind Duftstoffe ?

Duftstoffe sind jene chemischen Substanzen, welche bestimmte Gerüche haben, und bei unterschiedlichen Kompositionen unterschiedlich stark riechen. Sie sind alle Allergene und reizen die Haut. Als „Parfüm“, „Fragrance“, „Aroma“ und „Flavor“ werden diese Stoffe meist genannt, und wir kennen bis zu 3000 Einzellstoffe, welche unter die Kategorie Duftstoffe fallen. Sie werden in Parfüms, Duftbäumen, Duftkerzen und Kosmetika eingesetzt. Wenn sie der Natur entspringen werden sie ätherische Öle genannt.

Was sind Duftstoffe chemisch genau ?

Menthol Molekül Abb.1

Duft-, oder auch Riechstoffe sind Moleküle, welche unterschiedliche Rezeptoren in unserer Nase sti  mulieren, und deshalb sehr unterschiedlich riechen. Sie haben alle molare Massen unter 300 g/mol, und bestehen immer aus einem polarem, z.B. einer Hydroxygruppe, und einem unpolarem Teil, z.B. einer Kohlenwasserstoffkette. Da sie von uns nasal inhaliert werden, sind sie leicht flüchtig d.h. Sie verdampfen unter normalen Umständen zum Teil[1]. Wenn wir diese Stoffe inhalieren, so sorgen sogenannte Transmembranproteine, welche mit unter für Signalübertragung zuständig sind. Was für einen Geruch eine Substanz von sich gibt kommt darauf an, welche dieser Proteine es in Kombination mit einander stimuliert[2].

Warum werden sie in der Kosmetik benutzt ? 

Duftstoffe sind in vielen Kosmetika enthalten um unschöne Gerüche zu überdecken, oder auch um einem faden Produkt ein gewisses Etwas zu geben. Bei Naturkosmetik sind sie hin und wieder als nebensächlicher Inhalt bzw. Beistoff von natürlichen Fetten und Ölen enthalten. [3]

Vanilla planifolia, Gewürzvanille Abb. 2

Was sind ihre guten, was ihre schlechten Eigenschaften ?

Wie der Name es vermuten lässt sind Duftstoffe mit einer bestimmten Duftnote, bzw. mit einem bestimmtem Geruch behaftet. So z.B. Benzaldehyd – Bittermandel, Vanillin – Vanille, Limonen – Zitrusfrüchte und Menthol – Minze/Menthol. Sie haben meist schon bei minimalen Konzentrationen einen gut wahrnehmbaren Geruch[4]. Sie kommen zum Teil natürlich vor, als sogenannte ätherische Öle, und zum Teil werden sie synthetisch hergestellt[5]. Sie sind alle reizend und irritierend, und können Allergien mit ausgeprägteren Symptomen von Reizungen, Rötungen, Irritationen und Juckreiz verursachen. Wie stark diese Symptome sind oder ob sie überhaupt vorkommen kommt auf die Konzentration im Produkt, und die Veranlagungen des Benutzers an. Manche Menschen sind stark unempfindlich gegenüber Duftstoffen und haben keinerlei Beschwerden. Manche haben minimale allergische Reaktionen wie Rötungen oder Juckreiz. Und andere sind sehr sensibel was Duftstoffe angeht, sie reagieren mit schweren Reizungen und Irritationen, sowie mit roten, wunden Stellen[6]. Ebenfalls können sie die Haut Photosensibilisieren d.h. Die Haut wird anfälliger für Licht, wodurch Pigmentstörungen auftreten können[7].

Wie kann man Duftstoffe in Kosmetika erkennen ?

Duftstoffe haben als Unterkategorie die Allergene. Diese sind 26 Stoffe von welchen ausgiebige Tests abgehalten wurden, und bestätigt wurde, dass sie für Allergien, Reizungen und Irritationen sorgen. Sie müssen ab einem Gehalt von 0,001% bei leave-on Produkten, und bei 0,01% bei rinse-off Produkten vermerkt werden. Unterhalb dieser Grenzen ist von keiner merklichen Reaktion auszugehen[8].

Gibt es Alternativen ?

Nein, Duftstoffe haben keine Alternativen, ob in der normalen noch in der Naturkosmetik. Kein bekannter Stoff ersetzt die Funktion dieser Stoffe, ohne um ein vielfaches schlimmere Nebenwirkungen mit sich zu ziehen. Jedoch soll gesagt sein, viele Menschen vertragen Duftstoffe so gut wie Problemlos, und hatten noch nie Probleme damit[9]. Für Menschen mit Allergien heißt es auf die Inhalte schauen und selektiv Produkte ohne die problematischen Allergene nutzen, oder Produkte mit Duftstoffen gleich ganz weg lassen. Hierzu sei gesagt, dass „parfümfrei“ nicht immer Parfüm frei ist. So sind manche Duftstoffe, welche einen weiteren Zweck neben der Geruchsgebung erfüllen nicht als Parfüm einzustufen[10].

Quellen zum Nachlesen :

BfR Statement zu Duftstoffe in Kosmetika [8]

Stiftung Warentest Bericht zu Duftsoffen in Kosmetik [9][10]

Focus Artikel über Duftstoffe in Kosmetika [6][9]

Wissenschaftlicher Artikel zu Membranproteinen [2]

Wikipedia [1][3][4][5][7]