Kollagenhydrolysat

Kolagenhdrüse

Diese Erfindung betrifft Kollagenhydrolysat und seine Verwendung bei der Behandlung und/oder Prävention von Cellulite. Kollagenhydrolysatproduktion: Beim Erhitzen von Kollagen mit Säuren und Laugen entstehen kleinere Fragmente, sogenannte Kollagenpeptide. Hier erfahren Sie, was Kollagenhydrolysat ist und warum es in Nahrungsergänzungsmitteln verwendet wird. Zahlreiche übersetzte Beispielsätze mit "Collagenhydrolysat" - Englisch-Deutsches Wörterbuch und Suchmaschine für Millionen von englischen Übersetzungen. Das Ziel der geplanten kontrollierten klinischen Studie ist es, die Sarkopenie bei älteren Männern durch die Verabreichung von Kollagenhydrolysat zu beeinflussen.

Collagenhydrolysat und seine Anwendung

Es geht um Kollagenhydrolysat und seine Anwendung bei der Therapie und/oder Prävention von Cellulitis. Zellulitis ist eine ungewollte Änderung der Hauteigenschaften, die sich nach außen durch die Ausbildung von Beulen auf der Oberfläche der zu behandelnden Stelle auswirkt. Cellulitis tritt vor allem in Gebieten mit ausgeprägter Unterhautfettung auf, d.h. an Hüften, Po, Bauch, Oberschenkel und Unterarmen.

Nach dem Forschungsstand werden gewisse Änderungen der Lederhaut und des unter der Haut befindlichen Bindegewebes als Ursachen für Zellulitis angesehen, vor allem eine Kürzung der aus Collagenfasern bestehenden Septa, die die Netzhaut mit den unter der Unterhaut befindlichen Muskelpartien verbindet. Zu den bekannten Behandlungsmethoden gegen Zellulitis gehören besonders die physikalischen Verfahren wie Lymphdrainagen, Ultraschalle oder Unterdruck.

Aber auch die lokale Applikation von kosmetischen Mitteln wie Cremes oder Wundsalben erlaubt keine kausale Cellulitebehandlung, da die obersten Schichten der Oberhaut nicht unmittelbar an diesem Problem mitwirken. Bereits bekannt ist, dass die mündliche Einnahme von Kollagenhydrolysat positive Auswirkungen auf die Hautgesundheit beim Menschen haben kann (siehe V.

Durch die Resorptionskapazität der niedermolekularen Collagenpeptide und die gute Blutzirkulation der Epidermis kommt es zu einer speziellen Anreicherung von oralen Kollagenhydrolysaten, wodurch die Konzentrationen in der Zeit von etwa 12 bis 24 Std. nach der Absorption am größten sind (siehe E. In diesem Zusammenhang wird mit dieser Entwicklung ein neuer Weg zur kausalen Therapie und/oder Prävention von Cellulitis vorgeschlagen, der in der Anwendung von Kollagenhydrolysat liegt.

Einer der Aspekte der Entwicklung ist daher das Kollagenhydrolysat als aktiver Bestandteil zur Therapie und/oder Prävention von Cellulitis. Eine klinische Untersuchung hat sogar ergeben, dass die Elastizität der Haut durch die Gabe von Kollagenhydrolysat deutlich anstieg. Erhöhte Elastizität der Haut führt zu einer geringeren Entwicklung von Zellulitis. Darüber hinaus haben diverse In-vitro-Experimente ergeben, dass die Produktion von extrazellulärem Matrixprotein des Hautbindegewebes durch Kollagenhydrolysat anregt wird.

Zu diesen Proteinen, die von den Zellen der Haut (dermale Fibroblasten) gebildet werden, gehören Collagen (insbesondere Type I), Elasthan und Proteoglycane (wie Biglycan, Versikan und Dekorin). Die in der Entwicklung verwendeten Kollagenhydrolysate haben ein verhältnismäßig niedriges Molgewicht. Vorzugsweise hat das Kollagenhydrolysat ein Molgewicht von weniger als 3.500 Da, darüber hinaus bevorzugen wenigstens 45 Gew.-% ein Molgewicht von weniger als 1.500 Da.

Das Molekulargewichtsverhältnis des Hydrolysats, das den jeweiligen Grenzkonzentrationen zugrunde gelegt wird, kann sehr präzise und wiederholbar ermittelt werden, z.B. durch Gelpermeationschromatographie mit Hilfe eines Kalibrierstandards aus bestimmten Collagenfragmenten. Die durchschnittliche Molmasse (Gewichtsmittel Mw) des eingesetzten Kollagenhydrolysates beträgt in der Regel ca. 1.700 bis ca. 2.300 Da.

In bevorzugter Ausführung der Invention besteht das Kollagenhydrolysat aus wenigstens vier charakteristischen Peptiden mit einem Molgewicht zwischen 600 und 1.200 Da. Collagenhydrolysate beinhalten ein Peptid mit unterschiedlicher Kettenlänge oder unterschiedlichem Molgewicht, das bei der Trennung der Eiweißketten des Collagens entsteht, wodurch sich die Molmassenverteilungen dieser beiden Proteine in den verschiedenen Produktionsbedingungen des Hydrolysates stark voneinander abheben.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass ein Kollagenhydrolysat mit den oben beschriebenen Merkmalen eine besonders günstige Wirkung auf die Matrixproteinsynthese hat, d.h. wesentlich besser ist als Collagenhydrolysate, die die typischen Proteine nicht haben. Die Anwesenheit der für Kollagenhydrolysat typischen Peaks kann besonders durch Massenspektroskopie ermittelt werden, die als Peaks im massenspektralen Bereich auftritt.

Vorzugsweise zeigen die wenigstens vier typischen Moleküle in einer durch Massenspektroskopie ermittelten Molmassenverteilung wenigstens die zweifache, vorzugsweise die dreifache, im Verhältnis zu ihrer Umwelt aber wenigstens die dreifache, d. h. die dreifache, die dreifache. In bevorzugter Ausführung der Invention besteht das Kollagenhydrolysat aus einem zwischen 620 und 690 Da, einem zwischen 790 und 860 Da, einem zwischen 980 und 050 Da und einem zwischen 175 und 245 Da liegenden und einem zwischen 1.175 und 1.245 Da liegenden Teil.

Die Kollagenhydrolyse kann auch typische peptidische Eigenschaften zwischen 1.500 und 3.500 Da haben. Vorzugsweise enthält das Kollagenhydrolysat 12 Gew.-% oder mehr Hydroxyprolin. Da die durch posttranslationale Hydroxyprolinbildung von Prolin entstehende Aminosäure Hydroxyprolin ausschliesslich im Collagen vorkommt, ist ein großer Hydroxyprolinanteil im Collagenhydrolysat ein Mass für die weitgehend fehlende Anwesenheit anderer Bindegewebsproteine (z.B. Elastine und Proteoglycane), deren Bruchstücke je nach Herstellungsprozess auch in bestimmten Anteilen in den Collagenhydrolysaten vorzufinden sind.

Vorteilhaft ist es, wenn das Kollagenhydrolysat durch Enzymhydrolyse von Gelee entsteht. Sie wird aus dem Gewebe oder den Beinen von verschiedenen Tierspezies mit verschiedenen, in Fachkreisen bekannten Methoden erhalten. Dabei wird die als Ausgangsstoff für Kollagenhydrolysat verwendete Geliermittel bevorzugt aus der Schale von Säugern, vor allem von Schwein oder Rind, aber auch die Anwendung von Geflügelgelatine ist nicht auszuschließen.

Schweinegelatine wird als Ausgangsstoff besonders gerne verwendet, besonders Schweineschwartengelatine. Bei der enzymatischen Gelatinehydrolyse wird in der Regel wenigstens eine Endoproteinase eingesetzt, bei der innerhalb der Erkrankung mehrere Endoproteinasen (d.h. wenigstens zwei unterschiedliche Endoproteinasen) eingesetzt werden, um das Aminosäurenprofil des entstehenden Kollagenhydrolysates in geeigneter Weise zu beeinflußen und die Wirksamkeit des Hydrolysats zu steigern.

Je nach bevorzugter Ausführung der Idee wird das Kollagenhydrolysat durch die sequentielle Wirkung von wenigstens zwei unterschiedlich spezifischen Endoproteinasen erzeugt, und zwar von wenigstens zwei verschiedenartigen Metalloproteinasen und/oder Serinproteinasen, also solchen Proteinasen, die die Aminosäuresequenzen der Collagenmoleküle vor bzw. nach gewissen Carbonsäuren abspalten. Die Metallproteasen und/oder serinen Proteinasen sind praktisch enzymatisch aus den Keimen Bacillus Subtilis, Bacillus Flechteniformis, Bacillus amyloli- Queefaciens, Avgillus Oryzas und Vaseline.

Mit der Wahl der geeigneten Endoproteinasen kann nicht nur die typische Molmassenverteilung des Kollagenhydrolysates beibehalten werden, sondern auch die Aminosäurenart an den Enden der im Hy- Drolysat befindlichen Proteine beeinflußt werden. So ist es beispielsweise vorzuziehen, wenn es sich bei wenigstens 50% der kollagenen Hydrolysate um wasserabstoßende Fettsäuren, besonders bei den Alaninen, den Leucinen und den Isoleucinen handelt.

Entsprechend einem präferierten Design der Idee ist das Kollagenhydrolysat für die enterale Verwendung bestimmt, vor allem in Gestalt einer mündlichen Einnahme. Die orale Einnahme führt zu einem effektiveren Weitertransport des Collagenhydrolysats über den Kreislauf zum Wirkort, d.h. vor allem zu den Hautfibroblasten, als bei einer lokalen Einnahme. Kollagenhydrolysat wird aus für die Verwendung in Lebensmitteln freigegebenen Rohmaterialien hergestellt und kann daher als Nahrungsergänzung im Zusammenhang mit dieser Entwicklung zur Therapie und/oder Prävention von Cellulitis verwendet werden.

Als Alternative kann das Kollagenhydrolysat auch in einem Lebensmittel oder Stimulans wie z. B. Konditorei oder in einem Instant-Pulver für die Getränkezubereitung sein. Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn das Kollagenhydrolysat im Grunde geschmacklos ist. Es ist von Vorteil, wenn eine tägliche Einnahme von ca. 1,5 bis 5 Gramm, vorzugsweise ca. 2 bis 3 Gramm, weiterhin vorzugsweise ca. 2,3 bis 2,7 Gramm des Kollagenhydrolysates vorzusehen ist.

Kollagenhydrolysat kann mit anderen aktiven Substanzen verbunden werden, die sich positiv auf die Hautgesundheit und vor allem auf die menschliche Unversehrtheit auswirken, darunter auch mit antioxidativ wirkenden Wirksubstanzen. Vorzugsweise werden solche Inhaltsstoffe gewählt aus folgenden Substanzen: Vitamine, besonders die Vitamine C und C, Mineralstoffe, Omega-3-Fettsäuren, Omega-6-Fettsäuren, Omega-9-Fettsäuren, Biotin, Lutein, Lycopin, Koffein, Glukosamin, Chondroitin, hyaluronische Säure, Folsäure, Aminosäure, Ubiquinon-10, Superoxiddismutase und Pflanzenextrakte aus der Hagebutte, Zitroneneisenkraut oder grünem Tee.

Eine bevorzugte Form der Entwicklung ist die Gabe von Kollagenhydrolysat zur Therapie und/oder Prävention von Zellulitis, vor allem bei über 50-jährigen und meist in der Nachkriegszeit. In dieser Altersklasse, die in der Regel sehr ausgeprägt von Zellulitis beeinflusst wird, sind die Auswirkungen besonders augenfällig.

Es handelt sich auch um ein Behandlungs- und/oder Vorbeugeverfahren für Cellulitis bei einem Patient, bei dem dem Patient Kollagenhydrolysat, vor allem in oraler Darreichungsform, verabreicht wird. Die bevorzugten Verfahrensdesigns, vor allem hinsichtlich der Eigenschaft des Kollagenhydrolysates und der zu verabreichenden Dosierung, wurden bereits im Rahmen der Anwendung entsprechend der jeweiligen Produkterfindung erörtert.

Darüber hinaus geht es bei der Entwicklung auch um die Anwendung von Kollagenhydrolysat zur Therapie und/oder Prävention von Stretchmarks, die vor allem in Gestalt von sogenannten Stretchmarks (Striae gravidarum) bei der Schwangerschaft auftauchen. Wie bei der Zellulitis kann dem Entstehen solcher Brüche durch die Gabe von Kollagenhydrolysat gegengesteuert werden.

Eine weitere Besonderheit der Entwicklung ist die Anwendung von Kollagenhydrolysat zur Therapie und/oder Prävention von örtlichen Hautschäden durch Dekubitus (Dekubitus), wie z.B. die Entwicklung von Ulcera. In den folgenden Beispielen werden diese und weitere Pluspunkte der Innovation anhand der Zahlen genauer erörtert.

Für die Produktion eines Kollagenhydrolysates zur erfindungsgemäßen Anwendung wird eine wäßrige Gelatinelösung einer Schweineschwarte (Typ A, 200 bis 250 Gramm Bloom) mit einer Gewichtskonzentration von 20 bis 40 Mol. Das resultierende Kollagenhydrolysat kann mittels Gellochromatographie unter Anwendung folgender Verfahrensparameter ermittelt werden: Die Ermittlung ergibt eine Molmassenverteilung für dieses Kollagenhydrolysat (nachfolgend als niedrigmolekulares Hydrolysat bezeichnet) gemäß nachstehender Tab. 1.

Über 50% der im Hydrolysat enthaltenen nicht-terminalen Fettsäuren sind hydrophob ische Fettsäuren, besonders die Alanine, Leucin und Isoleucine. Im Rahmen einer Doppelblindstudie wurde die Effektivität des nach Beispiel 1 produzierten kleinmolekularen Collagenhydrolysats bei der Therapie und/oder Prävention von Cellulitis erforscht. Die Studienteilnehmer waren 69 junge Männer im Alter von 35,3 bis 55,4 Jahren, aufgeteilt in drei Kategorien von je 23 Studienteilnehmer.

Auf den Volarseiten der Vorderarme, wo die Wirkung von Kollagenhydrolysat auf die Eigenschaften der Haut zu untersuchen war, waren keine kosmetischen Mittel erlaubt. Die erste Gruppe bekam 2,5 Gramm Kollagenhydrolysat pro Tag (morgens) über einen Zeitraum von acht Wochen, die zweite 5 Gramm Kollagenhydrolysat pro Tag (jeweils 2,5 Gramm am Morgen und am Mittag) und die dritte ein Placenebo.

Nach vier und acht Schwangerschaftswochen wurden folgende Hautparameter auf der Volarseite des rechten Oberarmes der Testpersonen gemessen: (Mittelwert aus je zehn Messungen) Alle Aufnahmen wurden nach 30 Minuten Akklimatisation in einem temperierten Zimmer bei einer Raumtemperatur von 21,5 C ( 1 C) und einer Luftfeuchte von 50% ( 5%) gemacht.

In den mit Kollagenhydrolysat versorgten Patientengruppen waren alle drei Kenngrößen nach vier und acht Tagen deutlich ausgeprägt. Nachfolgend sind die nach acht Schwangerschaftswochen ermittelten Messwerte als prozentualer Anstieg gegenüber der mit dem Plazebo therapierten Patientengruppe dargestellt: Vor allem die Zunahme der Elastizität der Haut beweist die Effektivität der oral verabreichten Kollagenhydrolysate zur Therapie und/oder Prävention von Cellulitis.

Weitere positive Auswirkungen des Hydrolysates auf die Gesundheit der Haut und vor allem eine Steigerung der Hautbarrierefunktion sind die verbesserte Wirkung von Epidermis. Eine differenzierte Untersuchung der Zunahme der Elastizität der Haut nach Altersklassen zeigte das in Tab. 3 gezeigte Resultat, indem weibliche Personen unter 50 Jahren (Durchschnittsalter 44,1 Jahre) und weibliche Personen über 50 Jahre (Durchschnittsalter 53,0 Jahre) verglichen wurden: weibliche Personen über 50 Jahre ca. 14% ca. 15% Die besonders signifikante Steigerung der Elastizität der Haut bei weiblichen Personen über 50 Jahre ist auffällig und stellt daher eine präferierte Zielpublikumsgruppe für den innovativen Einsatz von Kollagenhydrolysat dar.

Etwa 92 bis 98% der nach acht Schwangerschaftswochen ermittelten Zunahmen waren noch vorhanden, was auf eine längere Wirkungsdauer des Collagenhydrolysats hinweist. Stimulierung der Kollagensynthese (Typ I) und der Proteoglycane biglycan und versican wurde in vivo in menschlichen Hautfibroblasten (Hautzellen) erforscht. Dazu wurden die Küvetten 24 Std. mit 0,5 mg/ml des nieder- bzw. höhermolekularen Hydrolysates bebrütet und die exprimierende Kollagen-RNA, Biglycan-RNA und Versican-RNA mittels real-time PCR ermittelt und semi-quantitativ (auf Basis einer Steuerung ohne Hydrolysat) evaluiert.

Das Ergebnis wird als Balkendiagramm für Typ I Kollagen in Abbildung 1A, für Biglycan in Abbildung 1B und für Versikan in Abbildung IC angezeigt, mit den Diagrammen, die den Durchschnitt von wenigstens 18 Messwerten wiedergeben. Der links gefüllte Pfeiler steht für die Steuerung, der mittelgroße Pfeiler für das Hydrolysat mit hohem Molekulargewicht und der rechte Pfeiler für das Hydrolysat mit niedrigem Molekulargewicht.

Alle drei Matrix-Proteine werden durch beide Collagenhydrolysate angeregt, so dass die Wirkung des niedrigmolekularen Hydrolysates ausgeprägter ist als die des höhermolekularen Hydratis. Die erhöhte Wirkung des niedrigmolekularen Hydrolysates ist besonders stark im Collagen, das nicht nur für das Elastizitäts- und Spannkraftverhalten der Epidermis verantwortlich ist, sondern auch im Versikan, das eine bedeutende Bedeutung für den Wasserhaushalt der Epidermis hat, spürbar.

Die stimulierende Wirkung von Kollagenhydrolysat auf die einzelnen Matrix-Proteine bietet neben der genialen Therapie bzw. Prävention von Cellulitis auch einen Ausgangspunkt für Krankheiten wie z. B. Morbus Parkinson, bei denen die natürlichen Funktionen der Epidermis gestört sind. Der Einfluss von Kollagenhydrolysat auf die Hautfeuchte wurde unmittelbar bei unbehaarten Tieren erforscht.

Den Tieren wurden dreiwöchentlich 150 pg Kollagenhydrolysat pro kg Gewicht pro Tag verfüttert, die Kontrollgruppe bekam BSA. Das Ergebnis wird als Balkendiagramm für die Vermessung nach einer Woch in Bild 2A und für die Vermessung nach drei Wochem in Bild 2B wiedergegeben. Die Grafiken stellen dabei den Durchschnittswert und den Normfehler aus 7 Vermessungen dar.

Der links gefüllte Pfeiler steht für die Steuerung, der mittelgroße Pfeiler für das Hydrolysat mit hohem Molekulargewicht und der rechte Pfeiler für das Hydrolysat mit niedrigem Molekulargewicht. Die Hautfeuchtigkeitssteigerung durch das niedrigmolekulare Hydrolysat ist sowohl nach einer als auch nach drei Schwangerschaftswochen höher als durch das Hochmolekül.

In unbehaarten MÃ??usen wurde die Synthetisierung der CE-Proteine invololucrin, Loricrin und filaggrin festgestellt, die mit 150 pg Kollagenhydrolysat pro kg Körpergewicht tÃ?glich fÃ?r fÃ?nf Wochen lang (wie oben beschrieben) gefressen wurden. Das Ergebnis wird in Abbildung 3 als Balkendiagramm angezeigt, in dem der Durchschnittswert und der Standardabweichung aus 7 Messwerten ersichtlich sind.

Dabei wird gezeigt, dass die Proteinsynthese aller drei geprüften CE-Proteine durch die mündliche Absorption von Kollagenhydrolysat angeregt wird, bei invololucrin noch mehr als dreimal. Die nach Beispiel 1 hergestellten niedermolekularen Kollagenhydrolysate mit einem durchschnittlichen Molgewicht von ca. 2000 Da (nachfolgend Hydrosat A) wurden mit zwei handelsüblichen Collagenhydrolysaten mit einem durchschnittlichen Molgewicht von ca. 2.100 Da (nachfolgend Hydrolysat B) und ca. 2.900 Da (nachfolgend Hydrolysat C) verglichen.

Die Probe wurde auf eine endgültige Konzentration von 10 pg/?? in 0,l%igem Trifluoressig abgestimmt und anschliessend mit pCi8-Material aufbereitet. Auf einem MALDI Target wurden die Probe mit einer HCCA Matrix vorbereitet und die Massenspektrometer mit einem Ultraflex III TOF/TOF Massenspektrometer (Hersteller: Bruker Daltonics) aufbereitet. Vor allem die vier zwischen 600 und 1.500 Da liegenden und den beiden handelsüblichen Hydrolysen B und C nicht entsprechenden Peptiden sind daher besonders kennzeichnend für das Hydrolysat A.

Es wurde die Stimulierung der Kollagensynthese (Typ I) und der Proteoglykane Dekorin und Versikan in der menschlichen Hautfibroblasten (Hautzellen) in vitro untersucht. Mit den Hydrolysaten A, B und C wurden die Küvetten 24 Std. lang mit je 0,5 mg/ml bebrütet und die exprimierende Kollagen-RNA, Dekorin-RNA und Versican-RNA mittels Real-Time PCR ermittelt und semi-quantitativ evaluiert.

Dekorin ist ein wichtiger Bestandteil bei der Entstehung von Collagenfasern in der Epidermis. Das Ergebnis ist als Säulendiagramm für Hydrolysat B in Abbildung 6A und für Hydrolysat C in Abbildung 5B zu sehen, die RNA-Expression für kommerzielle Hydrolysate B und C bezogen auf die RNA-Expression für Hydrolysat A ( = 1) ist auf der Abszisse aufgedruckt.

In der linken Spalte stehen die Collagen vom Typ I, in der mittleren Spalte Dekorin und in der rechten Spalteversan. Der Durchschnitt von mind. 7 Messwerten und der Standard-Fehler werden angezeigt. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für die erfinderische Anwendung von Kollagenhydrolysat, die natürlich in vielerlei Hinsicht modifiziert werden können:

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