Gemeinsam sind sie stärker - Wacker Chemie AG


Gemeinsam sind sie stärker

Curcumin ist ein hochwirksames Antioxidans, wird aber vom menschlichen Körper nur schlecht aufgenommen. Das hat auch Dr. Wolz, ein deutscher Hersteller von Nahrungsergänzungsmitteln, erkannt. Deshalb setzt er auf CAVACURMIN® von WACKER, ein mit Cyclodextrin verkapselter Curcumin-Extrakt, das eine höhere Bioverfügbarkeit hat.

Curcumin kennen viele Hobbyköche aus der indischen Küche, wo es in Currypulvern und -pasten für die satte gelbliche Färbung der Speisen sorgt. Curcumin und seine Derivate, die gemeinsam zu den Curcuminoiden gehören, sind die biologisch aktiven Bestandteile der Gewürzpf lanze Curcuma longa, auf Deutsch: Gelbwurz.

Die Substanz ist jedoch nicht nur ein Gewürz und Farbstoff, sondern auch ein bekannter Wirkstoff, der in der ayurvedischen Ernährung und der traditionellen asiatischen Medizin genutzt wird. Ihre Bioaktivität ergibt sich durch die Wechselwirkung mit zahlreichen zellulären Prozessen und durch das Einfangen freier Radikale. „Curcumin ist ein starkes Antioxidans“, erklärt Rachela Mohr, Business Development Managerin bei WACKER BIOSOLUTIONS. „Dadurch unterstützt es nachweislich das Immunsystem und hat zudem eine entzündungshemmende Wirkung“,

Auch bei Dr. Wolz, einem mittelständischen deutschen Hersteller von Nahrungsergänzungsmitteln aus Geisenheim am Rhein, war man sich der vielfältigen therapeutischen und präventiven Möglichkeiten von Curcumin bewusst – allerdings auch der Tatsache, dass Curcumin vom menschlichen Blutkreislauf nur schlecht aufgenommen wird.

„Der therapeutische Nutzen von Curcumin konnte bislang nicht voll ausgenutzt werden, da fettlösliches Curcumin nur eine sehr geringe Bioverfügbarkeit aufweist“, sagt Dr. Georg Wolz, Inhaber und Geschäftsführer des gleichnamigen Nahrungsergänzungsmittelherstellers. Gründe dafür seien die schlechte Wasserlöslichkeit, eine schlechte Absorption, der schnelle Metabolismus sowie eine rasche Ausscheidung. „Oral aufgenommenes natürliches Kurkuma beziehungsweise Curcumin wird zu 90 Prozent wieder ausgeschieden“, bedauert Dr. Georg Wolz.

„Oral aufgenommenes natürliches Kurkuma beziehungsweise Curcumin wird zu 90 Prozent wieder ausgeschieden.“

Dr. Georg Wolz

Cyclodextrine erhöhen Bioverfügbarkeit

Mit Hilfe von CAVACURMIN® von WACKER hat der Nahrungsergänzungsmittelhersteller Dr. Wolz ein Produkt formuliert, dessen Curcumin-Extrakt erheblich besser vom Körper aufgenommen werden kann als herkömmliche Präparate.

Die Herausforderung und Zielstellung für den Hersteller funktioneller Nahrungsergänzungsmittel Dr. Wolz bestand deshalb darin, sein Cucurmin-Produkt so zu formulieren, dass trotz des hydrophoben aktiven Inhaltsstoffs Curcumin eine optimale Bioverfügbarkeit für den Verbraucher sichergestellt ist.

„Eine Möglichkeit, die Bioverfügbarkeit von hydrophoben Substanzen wie Curcumin zu erhöhen, bietet die Komplexierung mit unseren Cyclodextrinen“, erklärt Dana Elgeti, Marketing-Managerin für Lebens- und Nahrungsergänzungsmittel bei WACKER BIOSOLUTIONS. Diese ringförmigen Zuckermoleküle stellt WACKER auf biotechnologischem Weg durch den enzymatischen Abbau aus dem stärkehaltigen Rohstoff Mais her.

Das Besondere an Cyclodextrinen ist ihre dreidimensionale Struktur: Diese bildet einen Ring mit einem hydrophoben Hohlraum im Inneren, der in der Lage ist, ein lipophiles Molekül – wie Cucurmin – als „Gast“ aufzunehmen, vorausgesetzt, dessen Größe und Form sind kompatibel. Die hydrophile Hülle des Cyclodextrins steigert nun die Bioverfügbarkeit, das heißt den Anteil von Curcumin der vom menschlichen Körper aufgenommen werden kann.

Studien belegen Vorteile

Die Studie, die Anfang des Jahres auch im „European Journal of Nutrition“ veröffentlicht wurde, belegt den positiven Effekt von CAVACURMIN®. Die Konzentration von Curcuminoiden im Blut der Probanden war, verglichen mit reinem Curcuminextrakt und handelsüblichen Curcumin-Produkten (A und B), bereits in den ersten Stunden nach der Einnahme bei CAVACURMIN® wesentlich höher.

Mehrere wissenschaftliche Studien haben inzwischen den positiven Effekt, der durch die Komplexierung mit Cyclodextrin erzielt wird, belegt. 2013 verglich eine klinische Humanstudie die relative Absorption des Curcumin- Gamma-Cyclodextrin-Komplexes, vermarktet von Wacker als CAVACURMIN®, mit einem handelsüblichen Curcumin-Extrakt (95 %) und zwei weiteren führenden Curcumin-Präparaten, die als besser bioverfügbar vermarktet werden (eine Curcumin-Phytosom-Formulierung und eine Formulierung von Curcumin Öl aus dem Curcuma longa Rhizom).

Im Verlauf der klinischen Studie nahmen 12 gesunde, zwischen 20 und 35 Jahre alte Probanden auf nüchternen Magen jeweils eines der drei verschiedenen bioverfügbaren Curcumin-Präparate oder den handelsüblichen Curcumin-Extrakt (95 %) ein. Alle Proben wurden in Kapselform nur mit Wasser verabreicht. Nach jeweils vier und acht Stunden erhielten sie zudem eine standardisierte, fettarme Mahlzeit, so dass jeglicher andere Einfluss auf die Absorption der Curcuminoide – etwa durch Fett – ausgeschlossen werden konnte. Nach Einnahme der Produkte wurde ihnen über zwölf Stunden hinweg regelmäßig Blut abgenommen und diese Proben analysiert. Frühere Studien legten nahe, dass innerhalb dieses Zeitrahmens der größte Teil der Absorption und Verstoffwechselung abgeschlossen ist.

Deutlich bessere Aufnahme

a-, β- UND γ-CYCLODEXTRIN: Je nach Anzahl der Glucoseeinheiten unterscheidet man zwischen α-, β- und γ-Cyclodextrin: α-Cyclodextrin besteht aus sechs, β-Cyclodextrin aus sieben und γ-Cyclodextrin aus acht Glucoseeinheiten. Hergestellt werden Cyclodextrine biotechnologisch durch den enzymatischen Abbau von stärkehaltigen Rohstoffen, etwa aus Mais oder Kartoffeln. Die hierfür eingesetzten Enzyme werden als Cyclodextrin-Glycosyltransferasen, kurz CGTasen bezeichnet. Bei der Einwirkung auf Stärke schneidet die CGTase aus der helikal gewundenen Struktur des Kohlehydrats einzelne Stücke heraus und verbindet diese zu einem ringförmigen Oligosaccharid – dem Cyclodextrin. Die Zuckermoleküle sind farb- und geruchlos, nicht-hygroskopisch, sehr stabil in alkalischen Lösungen und werden in sauren Medien erst bei einem pH-Wert unter zwei hydrolysiert. Sie haben keine festen Schmelzpunkte und sind bis zu einer Temperatur von etwa 200°C stabil. Ein wichtiger Vorteil für die Nahrungsmittelindustrie: Sie sind nicht allergen, vegetarisch und werden aus erneuerbaren Rohstoffen produziert.

Die Ergebnisse der Studie, die Anfang des Jahres auch im „European Journal of Nutrition“ veröffentlicht wurde, zeigten, dass die Formulierung mit Cylodextrin zu einer rund 40-fach effizienteren Aufnahme der Curcuminoide führte gegenüber dem handelsüblichen Curcumin- Extrakt (95 %). Auch in Bezug auf die beiden anderen Curcumin-Produkte war die Bioverfügbarkeit stark verbessert. „Die erheblich bessere Aufnahme von CAVACURMIN® zeigte sich dadurch, dass der Gehalt an Curcuminoiden im Blut der Probanden etwa um das 5-fache höher lag als bei dem besten der beiden Curcumin-Referenz-Produkte“, betont Marketing- Managerin Dana Elgeti. Als rieselfähiges Pulver ist der Gamma-Cyclodextrin-basierte Rohstoff hervorragend für den Einsatz in Tabletten, Kapseln, Granulaten und Powerriegeln geeignet. Weil das Pulver in Wasser leicht dispergierbar ist, ist es auch ideal für flüssige Nahrungsergänzungsmittel.

„Auf Basis der bisher vorliegenden Studien ist CAVACURMIN® von WACKER die beste Lösung, um die Bioverfügbarkeit von Curcumin zu erhöhen“, fasst Dr. Georg Wolz, zusammen. Seit 2014 vermarktet dieser traditionsreiche deutsche Hersteller von Nahrungsergänzungsmitteln den Curcumin-Cyclodextrin-Komplex als Curcumin Extrakt 45 – und etablierte damit auf Anhieb eines seiner erfolgreichsten Produkte. Biotechnologisch aus erneuerbaren, pflanzlichen Rohstoffen hergestellt, entsprechen Cyclodextrine zudem voll und ganz dem aktuellen Trend zur Vermeidung von Produkten auf tierischer Basis. Darüber hinaus ist Gamma-Cyclodextrin hypoallergen, koscher und halal gemäß 2003/89/EG und 2006/142/EG und von den Behörden in den USA, Kanada, Europa und in den meisten Ländern Asiens und Lateinamerikas für die Verwendung in Lebensmitteln zugelassen. „Das macht Cyclodextrinformulierungen zu einer idealen allergen- und cholesterinfreien Alternative auf der Basis nachwachsender pflanzlicher Rohstoffe für funktionelle Nahrungsanwendungen, um die Bioverfügbarkeit von sonst nur schlecht absorbierbaren Substanzen wie Curcurmin zu verbessern“, fasst WACKER-Managerin Rachela Mohr zusammen.

Dass Cyclodextrine und Curcurmin gemeinsam ein sehr innovativer Ansatz für Nahrungsergänzungsmittel sind, hat auch die deutsche Reformhaus®-Kette erkannt. Sie zeichnete den Curcumin Extrakt 45 von Dr. Wolz als „Reformhaus-Produkt des Jahres 2015“ aus.

„Die erheblich bessere Aufnahme von CAVACURMIN® zeigte sich dadurch, dass der Gehalt an Curcuminoiden im Blut der Probanden etwa um das 5-fache höher lag als bei dem besten der beiden Curcumin-Referenz-Produkte.“

Dana Elgeti Marketing-Managerin bei WACKER BIOSOLUTIONS

MECHANISMUS ZUR AUFNAHME DES CURCUMIN-GAMMADEXTRIN-KOMPLEXES

Die einzelnen Schritte zur Aufnahme des komplexierten Curcumins laufen nach derzeitigen Erkenntnissen wie folgt ab:

  1. Bei der Einnahme des Nahrungsergänzungsmittels, zum Beispiel in Form einer Kapsel wie beim Dr. Wolz Produkt, wird der Curcumin-Cyclodextrin-Komplex unverändert durch den Magen in den oberen Darm-Trakt transportiert.
  2. Durch eine chemische Gleichgewichtsreaktion werden die Curcumin-Moleküle dort freigesetzt, so dass sie über die Epithelzellmembran vom Körper aufgenommen werden können.
  3. Gamma-Cyclodextrin wird bei der weiteren Verdauung enzymatisch in immer kleinere Bruchstücke bis zur Glucose abgebaut, welche schließlich ins Blut aufgenommen werden kann.
  4. Damit wird im Vergleich zu handelsüblichem Curcumin-Extrakt und anderen Curcumin-Produkten eine deutlich höhere Menge an Curcumin direkt ins Blut absorbiert.

Vielfältige Wirkungen

Dr. Georg Wolz, Facharzt für Allgemeinmedizin und Ernährungsmedizin vom gleichnamigen Hersteller für Nahrungsergänzungsmittel über die gesundheitsfördernden Effekte von Cucurmin – und die Herausforderung, dessen Bioverfügbarkeit zu verbessern.

„Nicht zuletzt wegen seiner antientzündlichen und antioxidativen Wirkungen hilft Curcumin, verborgene Entzündungsprozesse in Schach zu halten.“

Dr. Georg Wolz Geschäftsführer

Curcumin ist als gesundheitsförderndes Mittel seit Jahrhunderten bekannt. Wann wurde es von den Herstellern von Nahrungsmittelzusatzstoffen quasi „wiederentdeckt“?

Dr. Georg Wolz: Ende der 1990er-Jahre gab es einen regelrechten „Vitamin-Boom“, es wurde die zusätzliche Einnahme von Vitaminen propagiert, teilweise in sehr hohen Dosierungen. Die Hoffnungen, die man in Vitamine gesetzt hatte, haben sich jedoch nicht erfüllt. Heute weiß man, dass das, was Obst, Gemüse und Kräuter so gesund macht, die sekundären Pflanzenstoffe sind. Ob Lycopin aus der Tomate, Anthocyane aus roten Beeren, Catechine aus Grünem Tee, Resveratrol aus Trauben, Glucoraphanin aus Brokkoli usw. – und eben das Curcumin aus der Curcuma-Wurzel.

Welche gesundheitsförderlichen Wirkungen hat Curcumin?

Eine Vielzahl von Studien – allein seit 2010 sind es über 3000! – hat gezeigt, dass Curcumin ein hochpleiotropes Molekül ist, also die unterschiedlichsten Wirkungen hat. Zugeschrieben werden Curcumin vor allem gallentreibende, antioxidative, antiseptische, schmerzlindernde, antithrombotische, antiproliferative, zytotoxische, antitumorale, immunmodulierende, antivirale und insbesondere antiinflammatorische Eigenschaften. Zu den hauptsächlichen Einsatzgebieten zählen daher vor allem alle Arten von Entzündungen wie Arthritis.

Für Hersteller von Nahrungsergänzungsmitteln stellt sich immer wieder die Herausforderung, die mangelhafte Bioverfügbarkeit von Curcumin zu verbessern. Was hat Dr. Wolz davon überzeugt, sich anstelle der alternativen Technologien für CAVACURMIN® von WACKER zu entscheiden?

Zur Verbesserung der Bioverfügbarkeit wurde Curcumin bisher vor allem mit dem Alkaloid Piperin kombiniert. Zwar steigt die Blutkonzentration daraufhin an, hält aber nur eine Stunde an und sinkt dann schnell auf den ursprünglichen Wert. Zudem ist Piperin ein sogenannter „Bio-Enhancer“, der durch die Hemmung oder Stimulierung auch die Wirkung von Medikamenten beeinflussen kann. Außerdem reizt er die Magenschleimhaut. Auch die Erhöhung der Bioverfügbarkeit des Curcumins mithilfe von sogenannten Polysorbaten wird von vielen Seiten kritisch gesehen, das dies bei mehr als der Hälfte der Probanden zu Übelkeit und anderen Nebenwirkungen führte. Vor diesem Hintergrund ist auf Basis der bisher vorliegenden Studien CAVACURMIN® von WACKER die beste Lösung zur Erhöhung der Bioverfügbarkeit.

Soll die Einnahme vorbeugend dauerhaft oder während akuter Erkrankungen für eine bestimmte Zeit erfolgen?

Sowohl als auch. Wer eine der oben genannten Indikationen hat (wie z. B. eine entzündliche Erkrankung), sollte überlegen, Curcumin ergänzend einzunehmen. Aber Curcumin hat auch viele positive Wirkungen in der Prävention. So gibt es viele Studien, die neuroprotektive Effekte zeigen. Daher kann eine regelmäßige Einnahme von Curcumin gegebenfalls helfen, z. B. das Demenzrisiko mindern. Auch wegen des Einfluss’ von Curcumin auf allen Stadien der Krebsentstehung kann dieser Naturstoff einen Beitrag zur Krebsprävention leisten. Nicht zuletzt wegen seiner antientzündlichen und antioxidativen Wirkungen hilft Curcumin, die tückische Silent inflammation im Schach zu halten, also verborgende Entzündungsprozesse im Körper, die wir erst dann wahrnehmen, wenn sie sich in einer Erkrankung manifestiert haben.

Was gibt es bei der Einnahme von Curcumin zu beachten?

Curcumin ist sehr gut verträglich. Lediglich bei empfindlichen Menschen kann es zu leichter Übelkeit oder Durchfall kommen. Auch nach einmaliger Gabe von hohen Dosen konnten keine gravierenden Nebenwirkungen festgestellt werden. Die Einnahme von extrem hohen Dosen über längere Zeiträume sollte allerdings vermieden werden, um Schäden an der Leber zu vermeiden. Zudem sollte Curcumin nicht von Schwangeren, bei Gallenverschluss und bei Gallensteinen angewandt werden. Wegen der Wirkung auf die Thrombozyten sollte auch eine Einnahme zusammen mit Blutverdünnern (wie Acetylsalicylsäure) mit dem Arzt abgesprochen werden. Positive synergistische Wirkungen des Curcumins konnten mit anderen sekundären Pflanzenstoffen wie Catechinen (z. B. bekannt aus Grüntee), Quercetin, Genistein sowie Resveratrol (z. B. bekannt aus Rotwein) nachgewiesen werden.