Einführung
Cyclodextrine gehören zu den Oligosacchariden. Sie bestehen aus mehreren ringförmig miteinander verbundenen Glucosemolekülen. Die Struktur dieser Glucoseringe ist stets konisch. Je nach Anzahl der Glucoseeinheiten werden Cyclodextrine unterschiedlich benannt: Ein Ring aus sechs Glucoseeinheiten wird alpha-Cyclodextrin genannt, ein Ring aus sieben Glucoseeinheiten beta-Cyclodextrin, ein Ring aus acht Glucoseeinheiten gamma-Cyclodextrin und ein Ring aus neun Glucoseeinheiten delta-Cyclodextrin. Biotechnologisch werden Cyclodextrine hauptsächlich durch den enzymatischen Abbau von Stärke (beispielsweise aus Mais oder Kartoffeln) gewonnen. In der Industrie gelten Cyclodextrine als wahre molekulare Zuckertüten. Der Grund: Sie sind in der Lage, lipophile Stoffe in ihrem Inneren einzuschließen und somit deren Eigenschaften zu verändern.
Vorteile bei der Verwendung von Cyclodextrin
In der Nahrungsmittel-, der Kosmetik- und der Haushaltswarenbranche kommen Cyclodextrine besonders häufig zum Einsatz. Sie dienen unter anderem als Stabilisatoren für verschiedene Geschmacksstoffe und sorgen für eine effektive Eliminierung unangenehmer Geschmäcker oder Gerüche. Dadurch wird die Qualität von Nahrungs- und Genussmitteln verbessert. Beispiele sind die Kaschierung von Bitterstoffen aus Grapefruitsäften, Kaffee und Tee sowie die Maskierung unangenehmer Gerüche in Fisch- oder Knoblauchöl.
Ein weiterer Vorteil ist, dass Aromen wie Vanillin, Menthol, Zimt- oder Orangenöl in Form von Cyclodextrin-Komplexen deutlich weniger empfindlich gegen Licht, Sauerstoff, Hitze und Luftfeuchtigkeit sind. Dadurch erhöht sich ihre Haltbarkeit. Zusätzlich eröffnen sich seit einigen Jahren immer wieder neue Einsatzbereiche für Cyclodextrine in der Nahrungsmittelindustrie. Forscher beschäftigen sich beispielsweise mit der Anwendung von Cyclodextrinen zur Reduzierung des Cholesterinhalts von Butter, Käse und Eiern.
Cyclodextrine in der Kosmetik
Für den Einsatz in Kosmetika eignen sich vor allem die natürlichen Cyclodextrine, deren Hauptzweck ebenfalls die stabilisierende Wirkung ist. In Anti-Aging-Produkten werden sie beispielsweise häufig als Stabilisatoren von Linolsäure, Retinol und Alpha-Tocopherol verwendet. Diese Stoffe schützen die Lipidmoleküle in den Zellmembranen nachhaltig vor oxidativer Zerstörung und verhindern eine vorzeitige Hautalterung. Sie sind jedoch eigentlich hochempfindlich gegenüber höheren Temperaturen, Luftsauerstoff und UV-Strahlung. Die Verwendung von Cyclodextrin-Komplexen steigert jedoch maßgeblich die Stabilität von Zubereitungen, die Linolsäure, Retinol und alpha-Tocopherol enthalten. Darüber hinaus haben die wertvollen Hilfsstoffe einen weiteren positiven Effekt: Sie sorgen für eine Wirkungsverlängerung bzw. -intensivierung, indem sie die erwähnten Stoffe kontrolliert aus ihrem Hohlraum freigeben. Außerdem können Cyclodextrine in der Kosmetik unerwünschte Gerüche gezielt verkapseln oder verdecken. Ein Beispiel hierfür sind Gerüche, die normalerweise beim gezielten Selbstbräunungsvorgang der Haut mit Dihydroxyaceton oder auch beim Bleichen der Haut mit Stoffen wie Glutathion entstehen. Durch Cyclodextrine wird die Anwendung solcher Produkte wesentlich angenehmer.
Beta-Cyclodextrin ist ein Lebensmittelzusatzstoff (E 459)
In Lebensmitteln bilden Cyclodextrine „Stärkekäfige”, in die beispielsweise Aromen „eingesperrt” werden können, damit sie nicht bereits während der Lagerung aus dem Produkt (z. B. Getränkepulver) entweichen. Zugleich bleiben die Aromen vor dem nachteiligen Einfluss von Luftsauerstoff geschützt. Manche Aromen werden dadurch backstabil gemacht, sodass sie erst beim Verzehr hervortreten.
In Grapefruitsaft, Kaffeeprodukten etc. maskieren sie den Bittergeschmack. Süßstoffe verlieren durch E 459 ihren metallischen, unangenehmen Nachgeschmack.
Kontrollierte Freigabe von Molekülen
Und das ist noch nicht alles: Der Effekt der Freigabekontrolle kann auch in der Kosmetikherstellung vielfältig genutzt werden. Dabei werden wirksamkeitsbestimmende Bestandteile in Cyclodextrin-Mikrokapseln verpackt. Auf diese Weise konnten Forscher bei After-Sun-Produkten eine gleichmäßige und kontinuierliche Freisetzung von Menthol erreichen, was bei den Nutzern für einen lang anhaltenden, angenehm kühlenden Effekt sorgt. Auch in diversen Akne-Präparaten wird durch Cyclodextrine eine kontinuierliche Freigabe und somit eine anhaltende antibakterielle Wirkung erzielt.
Cyclodextrine wurden übrigens erstmals im Jahr 1891 in reiner Form hergestellt. Ihre Funktion ist seit mehr als 50 Jahren bekannt, doch erst seit rund 30 Jahren werden sie beziehungsweise ihre Anwendungen intensiver erforscht. In basischen Lösungen sind Cyclodextrine grundsätzlich stabil. In sauren Lösungen werden sie jedoch in die einzelnen Glucoseeinheiten zersetzt.
Die Vorteile auf einen Blick:
Cyclodextrine übernehmen in Kosmetikprodukten wichtige und unverzichtbare Funktionen, da sie stabilisieren, die Wirkung verlängern bzw. intensivieren und unangenehme Gerüche verhindern. Außerdem sind sie wasserfest und hautverträglich. Nachteile gibt es quasi keine. Lediglich in der Pharmazie ist etwas Vorsicht geboten. Ein Beispiel: Cyclodextrine, die in Augentropfen zum Einsatz kommen, könnten sich in die Hornhaut einlagern. Durch Anpassung der Konzentrationsverhältnisse lässt sich dieser negative Effekt jedoch ausschalten. Somit zählen die Verbindungen nicht nur in der Kosmetik zu den effektivsten und verträglichsten Hilfsstoffen.
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Literatur:
Cyclodextrin-based dermatological formulations: Dermopharmaceutical and cosmetic applications.
Ferreira L, Mascarenhas-Melo F, Rabaça S, Mathur A, Sharma A, Giram PS, Pawar KD, Rahdar A, Raza F, Veiga F, Mazzola PG, Paiva-Santos AC.Colloids Surf B Biointerfaces. 2023 Jan;221:113012
Christaki S, Spanidi E, Panagiotidou E, Athanasopoulou S, Kyriakoudi A, Mourtzinos I, Gardikis K.Pharmaceuticals (Basel). 2023 Sep 8;16(9):1274
Encapsulation of Fragrances in Micro- and Nano-Capsules, Polymeric Micelles, and Polymersomes.
Russell S, Bruns N.Macromol Rapid Commun. 2023 Aug;44(16):e2300120
Perinelli DR, Palmieri GF, Cespi M, Bonacucina G.Molecules. 2020 Dec 11;25(24):5878
Dahabra L, Broadberry G, Le Gresley A, Najlah M, Khoder M.Molecules. 2021 Mar 18;26(6):1698
Jakupović L, Bačić I, Jablan J, Marguí E, Marijan M, Inić S, Nižić Nodilo L, Hafner A, Zovko Končić M.Antioxidants (Basel). 2023 Apr 1;12(4):855
Messias MA, Ferreira SM, Tavares L, Santos L.Int J Mol Sci. 2023 Nov 1;24(21):15854