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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“,
„Oral aufgenommenes natürliches Kurkuma beziehungsweise Curcumin wird zu 90 Prozent wieder ausgeschieden.“
Dr. Georg WolzAuch 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.
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
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.
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.
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.
„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.
„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.
