Glossar – Inhaltsstoffe: Silizium

Silizium

Silizium in seiner natürlichen Form (Rohsilizium)

Definition

Silizium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Si und der Ordnungszahl 14. Es gehört zur Gruppe der Halbmetalle und ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element in der Erdkruste (ca. 25,8 %) und das dritthäufigste (ca. 1,4 g) im menschlichen Körper. Durch seine hohe Affinität zu Sauerstoff kommt Silizium in der Natur vor allem in Form von Silikaten und Siliziumdioxid (Quarz, Sand) vor.

Chemisch betrachtet besitzt Silizium vier Valenzelektronen, was es zu einem wichtigen Halbleitermaterial macht. Diese Eigenschaft ermöglicht es, Silizium in der Elektronikindustrie als Grundstoff für Halbleiterbauelemente wie Transistoren und integrierte Schaltkreise zu verwenden. Darüber hinaus wird Silizium in der Herstellung von Glas, Keramik und Zement eingesetzt.

In der Medizin und Ernährung wird Silizium als Spurenelement betrachtet, das für verschiedene biologische Funktionen relevant ist. Studien haben ergeben, dass Silizium die Zunahme der Knochendichte unterstützt und die Bildung von Kollagen Typ-1 Fasern sowie Elastin fördert.

Zusammenfassend ist Silizium ein vielseitiges Element mit zentraler Bedeutung für verschiedene Industrien, insbesondere der Elektronik und Medizintechnik.

Gewinnung

Silizium wird industriell hauptsächlich durch Reduktion von Siliziumdioxid (Quarzsand) mit Kohlenstoff bei hohen Temperaturen gewonnen (Schmelzreduktionsverfahren bei ca. 2000 °C) – es entsteht Rohsilizium mit einer Reinheit von 98-99 %.

Dabei wird Sauerstoff bei der chemischen Reaktion aus dem Siliziumdioxid entfernt und Kohlenmonoxid entweicht gasförmig. Je nach Verwendung wird das Rohsilizium für die erforderliche Reinheit weiter gereinigt.

Orthokieselsäure / Monokieselsäure
Summenformel: H4SiO4 oder Si(OH)4

Für medizinische und ernährungsbezogene Anwendungen wird Silizium häufig in Form von organisch gebundenen Siliziumverbindungen hergestellt, die besser bioverfügbar sind.

 

Vorkommen von Silizium

Im menschlichen Körper ist Silizium vor allem in Bindegewebe, Knochen, Knorpeln, Haut, Haaren und Nägeln enthalten. Pflanzen benötigen das Spurenelement Silizium für ihre strukturelle Integrität (Festigkeit von Stängeln) und chemischen Prozesse.

In pflanzlichen Lebensmitteln ist der natürliche Siliziumgehalt wesentlich höher als in Fleisch- und Milchprodukten, da Silizium direkt über den Boden aufgenommen werden kann.

Natürliche Quellen für Silizium:

▸ Trinkwasser
Konzentration abhängig von geografischer & regionaler Lage

▸ Mineralwasser

▸ Getreide
Hafer, Hirse, Gerste, Weizen, Reis

▸ Gemüse
Kartoffeln, grüne Bohnen/Fisolen, Spinat, Wurzelgemüse, Erbsen, Linsen, Nüsse

▸ Kräuter

▸ Meeresfrüchte
Muscheln

▸ Schachtelhalm

▸ Bambus

▸ Gestein
Feldspat, Quarz, Glimmer

▸ Halbedelsteine
Amethyst, Achat, Rosenquarz, Rauchquarz, Jaspis, Opal

(höchster Siliziumgehalt bei: Hafer: 595 mg/100 g | Hirse: 500 mg/100 g | Kartoffel: 200 mg/100 g)

Funktion

Silizium ist ein oft unterschätztes Spurenelement, das eine wichtige Rolle für gesunde Haut, starke Nägel, elastische Gelenke und stabile Knochen spielt und eine Vielzahl wichtiger Funktionen in unserem Körper erfüllt.

Obwohl es oft im Schatten bekannter Mineralstoffe wie Kalzium oder Magnesium steht, spielt Silizium eine unverzichtbare Rolle für unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden.

Silizium ist ein Schlüsselbaustein für die Struktur und Funktion vieler Gewebe im Körper. Ohne ausreichend Silizium können Haut, Knochen, Bindegewebe, Haare und Nägel an Qualität verlieren und die Regenerationsfähigkeit des Körpers wird eingeschränkt. Zudem kann ein Mangel die Anfälligkeit für Knochen- (z. B. Osteoporose) und Gelenkprobleme (z. B. Arthrose), aber auch Gefäßschäden erhöhen.

Da Silizium im Körper nicht in großen Mengen gespeichert wird, ist eine regelmäßige Zufuhr über die Ernährung oder eine gezielte Nahrungsergänzung (z. B. SILSTEO®) wichtig, um die ausreichende Versorgung zu gewährleisten.

Mangelerscheinung

Ein Mangel an Silizium kann weitreichende Auswirkungen haben und die Gesundheit nachhaltig negativ beeinträchtigen. Doch wie erkennt man eigentlich, ob der Körper zu wenig Silizium hat – und was kann man dagegen tun?

Ursachen für einen Siliziummangel:

Silizium wird hauptsächlich mit der Nahrung aufgenommen, ist aber in vielen modernen Ernährungsweisen nur in geringen Mengen enthalten.

Ein Mangel kann vor allem bei bestimmten Erkrankungen, unausgewogener Ernährung, regelmäßiger Einnahme bestimmter Medikamente oder bei erhöhtem Bedarf auftreten. Zudem kann Rauchen & Alkoholkonsum und/oder das Alter die Siliziumaufnahme und -verwertung im Körper negativ beeinträchtigen.

Symptome einer Silizium Mangelerscheinung:

•	Brüchige Nägel und sprödes Haar ⇒ Nägel werden spröde & reißen schnell ein – Haare werden dünn, brüchig & glanzlos

•	Hautprobleme ⇒ Haut wird trocken & schlaff – verliert an Elastizität & neigt zu früher Faltenbildung

•	Gelenkbeschwerden & Bindegewebsschwäche ⇒ Bindegewebe verliert an Festigkeit & Elastizität; Knorpel & Sehnen werden geschwächt  |  Schmerzen, Gelenkbeschwerden & eingeschränkte Mobilität können auftreten

•	Beeinträchtigung der Knochenstruktur ⇒ Knochendichte wird verringert → erhöhtes Risiko für Osteoporose & Knochenbrüche oder andere degenerative Gelenkerkrankungen (Arthrose) steigt

•	Verlangsamte Wundheilung ⇒ Hautzellen regenerieren sich langsamer; Gewebe wird nicht ausreichend mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt  |  Verletzungen brauchen länger zum Heilen & Narbenbildung ist negativ beeinträchtigt (schlechtere Flexibilität und Festigkeit der neu gebildeten Haut)

•	Elastizität der Blutgefäße lässt nach ⇒ Gefäßwände sind geschwächt  |  Entstehung von Gefäßverkalkungen (Arteriosklerose) wird begünstigt

•	Allgemeine Vitalitätsminderung ⇒ allgemeines Schwächegefühl – verminderter Leistungsfähigkeit – erhöhte Anfälligkeit für Krankheiten

Die Diagnose eines Siliziummangels erfordert eine sorgfältige medizinische Abklärung, da die Symptome unspezifisch sind und auch andere Ursachen haben können.

In der Praxis empfiehlt sich bei Verdacht auf einen Siliziummangel eine gezielte Ergänzung in Absprache mit medizinischem Fachpersonal.

Verwendung

Silizium spielt in der Medizin eine zentrale Rolle als Grundstoff für hochwertige Medizinprodukte und Medizintechnik, die in Fachgebieten wie Ophthalmologie, Rheumatologie, Dermatologie und Neurologie eingesetzt werden.

Silizium ist besonders bekannt im Einsatz als Grundbaustein für Halbleiter und zur Herstellung von Glas. Aufgrund seiner Biokompatibilität und technischen Eigenschaften ermöglicht Silizium die Herstellung hochpräziser Sensoren, Mikroelektronik und Implantaten.

Zur Unterstützung bei einem Mangel wird Silizium auch zu Nahrungsergänzungsmittel (z. B. SILSTEO®) verarbeitet. So kann mehr Silizium aufgenommen werden, um einen Mangel auszugleichen, als es durch die gewöhnliche Nahrungsaufnahme möglich ist.

Silizium wird auch wegen seiner technischen und biologischen Eigenschaften für die Entwicklung innovativer, zuverlässiger und wirksamer medizinischer Lösungen verwendet. Dies leistet einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Patientenversorgung.

Die Fähigkeit, Silizium mit anderen Materialien zu kombinieren, eröffnet innovative Lösungen in der Medizin für die Behandlung von Erkrankungen wie Arthrose, Osteoporose oder Augenerkrankungen.

Verwendung von Silizium in der Industrie:

▸ Glasherstellung ▸ Baustoffe ▸ Lebensmittelzusatzstoff ▸ Kosmetik ▸ Halbleiterindustrie (Computerchips) ▸ Pharmazie ▸ Metallurgie (Legierungen)

▸ Schleifmittel ▸ Photovoltaik ▸ Mikroelektronik ▸ Trockenmittel ▸ Spezielle Keramiken ▸ Trennmittel ▸ Füllstoff

Nebenwirkungen

Silizium gilt in der Regel als gut verträglich und verursacht selten Nebenwirkungen. Bei Überdosierung besteht das Risiko, dass sich Silizium im Körper anreichert und möglicherweise zu unerwünschten Folgen führt.

Mögliche Folgen bei übermäßiger Einnahme von Siliziumhaltigen Nahrungsergänzungsmitteln über längere Zeit:

Magen-Darm-Beschwerden

Übelkeit, Durchfall, Blähungen

Allergische Reaktionen

Hautausschläge, Juckreiz – sehr selten

Nierensteine

bei langfristiger Einnahme hoher Dosen – Verzicht auf zusätzliche Einnahme bei Personen mit Nierensteinen

Silikose

Einatmen von Siliziumdioxid-Stäuben über langen Zeitraum – Staublungenkrankheit (Silikose ist eine anerkannte Berufskrankheit)

Exokrine Pankreasinsuffizienz

verminderte Enzymproduktion der Bauchspeicheldrüse – Siliziumaufnahme ist beeinträchtigt

Ein Siliziummangel wirkt sich auf vielfältige Weise negativ auf den Körper aus – von Haut und Haaren über Knochen und Gelenke bis hin zur Gefäßgesundheit. Eine bewusste Ernährung und gegebenenfalls gezielte Ergänzung (z. B. SILSTEO®) sind daher essenziell, um die Gesundheit langfristig zu erhalten und den Körper optimal zu unterstützen. Wenn Sie Nebenwirkungen bemerken, pausieren Sie die Einnahme und konsultieren eine Ärztin oder einen Arzt.

Wechselwirkungen

Bei der Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln mit Silizium können Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten oder Substanzen auftreten, welche die Aufnahme oder Wirkung beeinflussen.

Es ist wichtig, diese Wechselwirkungen zu beachten, um eine optimale Wirkung zu gewährleisten und unerwünschte Effekte zu vermeiden.

Folgende Wechselwirkungen sind bekannt:

▸ Calcium und Magnesium
Diese Mineralstoffe können die Aufnahme von Silizium im Darm verringern, wenn sie gleichzeitig eingenommen werden.

▸ Eisenpräparate
Eisen kann die Resorption (Aufnahme von Stoffen durch Zellen, Gewebe, Organe) von Silizium hemmen, weshalb ein zeitlicher Abstand bei der Einnahme sinnvoll ist.

▸ Antazida
Medikamente zur Neutralisierung der Magensäure können die Aufnahme von Silizium beeinträchtigen.

▸ Phosphathaltige Lebensmittel oder Präparate
Phosphate können die Verfügbarkeit von Silizium im Körper reduzieren. (Phosphat verdrängt Silizium bei der Aufnahme – beide nutzen ähnliche Transportwege – auch die Aufnahme von Kalzium wird gehemmt)

▸ Medikamente mit enger therapeutischer Breite
Bei bestimmten Medikamenten, wie z. B. Blutverdünnern, sollten Wechselwirkungen mit Siliziumhaltigen Präparaten ärztlich geprüft werden.

Bevor Sie Nahrungsergänzungsmittel mit Silizium einnehmen, klären Sie dies mit ihrer Ärztin oder ihrem Arzt ab, insbesondere wenn Sie an Osteoporose leiden oder andere Medikamente einnehmen.

TRB-Produkte mit Silizium

SILSTEO^®

Lesen Sie mehr über Osteoporose in unserem Blogartikel: “Osteoporose im Blick: Wenn die Knochen “morsch” & brüchig werden!”

⇒ MEHR LESEN

Glossar – Inhaltsstoffe: sT-LysYal^®

sT-LysYal^®

sT-LysYal® Supramolekülstruktur in 3D (Ophthalmologische Anwendung)

Definition

Das Supramolekül sT-LysYal^® ist ein fortschrittliches, flüssigkeitsähnliches Polymer, das in verschiedenen Formulierungen im medizinischen Bereich (Augenheilkunde, HNO (Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde), Dermatologie, …) verwendet wird.

In der Augenheilkunde wird sT-LysYal^® zur Behandlung von Erkrankungen der Augenoberfläche und Verbesserung der Augengesundheit bei Patient:innen mit trockenem Auge eingesetzt.

Aufgrund seiner speziellen hydrodynamischen Eigenschaften unterstützt sT-LysYal^® die Stabilität des Tränenfilms und fördert die Heilung von Läsionen der Augenoberfläche.

Mit seiner innovativen 3D-Struktur bildet es „Transportkanäle“ – verbessern die Hydrodynamik & ermöglichen eine bessere Nährstoffaufnahme, durch Erhöhung des inter- und intrazellulärem Wasseraustausches – und hebt sich durch diese besondere und einzigartige Wirkungsweise von herkömmlichen, bisher verfügbaren Substanzen in der Augenheilkunde ab.

Funktion

Das Supramolekül sT-LysYal^® ist in der Lage auf die Zellen und die gesamte Augenoberflächenstruktur so einzuwirken, indem es deren Homöostase (Aufrechterhaltung weitgehend konstanter Verhältnisse in einem offenen System) durch eine deutliche Steigerung der Hydratationsprozesse (Wasseraustausch mit dem umliegenden Gewebebereich) wiederherstellt, die Entzündungen modulieren und die Reparatur von Läsionen des Hornhaut- und Bindehautepithels ermöglichen.

Transportkanäle im Supramolekül sT-LysYal^®

Der natürliche Tränenfilm wird wiederhergestellt, was zu einer gleichmäßigen Verteilung der Lipide führt.

sT-LysYal^® zeichnet sich durch eine bemerkenswerte Wasserbeweglichkeit entlang seiner Molekülketten (mit Transportkanälen) aus, wodurch der Wasseraustausch zwischen den Zellen und auf der Augenoberfläche optimiert und die Nährstoffaufnahme erleichtert wird.

Video: Supramolekül sT-LysYal^®

Dank der hydrodynamischen Eigenschaften von sT-LysYal^® wird die Homöostase (Aufrechterhaltung des physiologischen Gleichgewichts in einem offenen dynamischen System) bei allen Formen des trockenen Auges und Veränderungen der Augenoberfläche wiederhergestellt – d. h. der normale Tränenfilm wird mit Unterstützung des Supramoleküls sT-LysYal^® wieder hergestellt und die Augenoberfläche optimal hydriert & mit Nährstoffen versorgt.

Verwendung

sT-LysYal^® (enthalten in Relys^®) wird vor allem zur Behandlung von trockener Augen, Hornhautverletzungen und zur Unterstützung der postoperativen Heilung (z. B. nach einer Katarakt- oder Sehkorrekturoperation) eingesetzt.

Die Zusammensetzung des Supramoleküls ermöglicht eine langanhaltende Wirkung, während die geringe Invasivität und hohe Verträglichkeit das Wohlbefinden der Patient:innen fördern. Insgesamt stellt sT-LysYal^® eine wertvolle Option für die therapeutische Versorgung in der Augenheilkunde (Ophthalmologie) dar.

Vorteile

▸ Verbessert die Hydrodynamik auf der Augenoberfläche

▸ Sehr stabiles Supramolekül

▸ Ocular Surface Modulator
Modulator der Augenoberfläche

▸ Modulation des Entzündungsprozesses

▸ Wiederherstellung der Homöostase und des natürlichen Tränenfilms

▸ Verbesserung des Nährstofftransports

▸ Höhere Resistenz gegen Hyaluronidasen
Abbauenzyme

▸ Für alle Formen des Trockenen Auges geeignet

▸ Reparatur & Regeneration der Augenoberfläche
Hornhaut- & Bindehautepithel

▸ Transportkanäle optimieren die Nährstoffaufnahme & Wasserverteilung

Nebenwirkungen

Es sind keine klinisch bedeutsamen Nebenwirkungen bekannt.
Sofort nach der Anwendung kann ein brennendes Gefühl auftreten, das in kurzer Zeit gleich wieder abklingt.

TRB-Produkte mit sT-LysYal^®

Relys^®

Glossar – Fachwissen: Supramolekül

Supramolekül

3D-Struktur von einem Supramolekül

Definition

Ein Supramolekül ist eine komplexe Struktur, welche aus zwei oder mehr Molekülen besteht, die durch nicht-kovalente Wechselwirkungen zusammengehalten werden. Diese Wechselwirkungen umfassen Wasserstoffbrücken, ionische Bindungen, Van-der-Waals-Kräfte und hydrophobe Effekte.

Im Gegensatz zu klassischen Molekülen, die durch kovalente Bindungen definiert sind, entstehen Supramoleküle durch die Selbstorganisation von kleineren Einheiten, was ihnen außergewöhnliche Eigenschaften und Funktionalitäten verleiht.

Supramoleküle sind in der Natur weit verbreitet und kommen in biologischen Prozessen wie der DNA-Struktur, Enzymaktivität und Zellmembranbildung vor.

Bedeutung

Die Forschung zu Supramolekülen spielt eine bedeutende Rolle in der Chemie und Materialwissenschaft, da sie einzigartige Eigenschaften und Funktionen aufweisen, die in einfachen Molekülen nicht zu finden sind.

Beispielsweise können Supramoleküle in der Pharmakologie zur gezielten Abgabe von Wirkstoffen eingesetzt werden oder in der Nanotechnologie zur Schaffung von neuen Materialien mit verbesserten Eigenschaften.

In der Medizin haben supramolekulare Systeme das Potenzial, als Trägersysteme für eine gezielte Medikamentenabgabe zu agieren, die Bioverfügbarkeit von Wirkstoffen zu erhöhen sowie in diagnostischen Verfahren zur Erkennung von Krankheiten eingesetzt zu werden.

Sie spielen eine wichtige Rolle in der Entwicklung intelligenter Arzneimittel, die erst in bestimmten biologischen Umgebungen aktiviert werden und in der Gestaltung neuartiger Arzneimittel, Medizinprodukte und Impfstoffe.

Anwendungsmöglichkeiten

Supramoleküle haben in der Medizin eine Vielzahl innovativer Anwendungen, die das Potenzial haben, die Art und Weise, wie Krankheiten diagnostiziert und behandelt werden, erheblich zu verändern.

Gezielte Wirkstoffabgabe

Supramoleküle können als Trägersysteme für Medikamente dienen, die gezielt an bestimmte Zellen oder Gewebe abgegeben werden – reduzierte Nebenwirkungen und verbesserte, therapeutische Wirksamkeit.

Bildgebende Verfahren

Supramoleküle können in der bildgebenden Diagnostik eingesetzt werden, um spezifische biologische Marker zu erkennen → frühzeitige Diagnose von Krankheiten – Entwicklung von präziseren & sensitiveren Bildgebungsverfahren durch die Kombination von Supramolekülen mit kontrastmittelhaltigen Molekülen oder fluoreszierenden Farbstoffen.

Sensibilisierung von Immunantworten

In der Impfstoffentwicklung werden supramolekulare Strukturen genutzt, um Antigene zu stabilisieren und die Immunantwort zu verstärken – Diese Strukturen können dabei helfen, eine effizientere und langanhaltende Immunität gegen Infektionskrankheiten zu erzeugen.

Regenerative Medizin

In der regenerativen Medizin werden supramolekulare Materialien verwendet, um Gewebe zu regenerieren oder zu reparieren – Diese Materialien können die Zelladhäsion, Zellmigration und Zelldifferenzierung fördern und dabei helfen, das Wachstum von neuem Gewebe zu unterstützen.

Molekulare Kapseln

Diese können verwendet werden, um Wirkstoffe zu stabilisieren und ihre Freisetzung in spezifischen Umgebungen zu steuern – nützliche Eigenschaft zur Behandlung von Krankheiten, bei denen eine kontrollierte Abgabe des Medikaments entscheidend ist.

Vektoren für Gentherapie

Supramolekulare Systeme werden genutzt, um DNA oder RNA in Zellen zu transportieren, was für Gentherapien wichtig ist – hilft, genetisches Material sicher und effektiv zur gewünschten Zielzelle zu leiten.

Immuntherapie

Supramoleküle können in der Krebsimmuntherapie verwendet werden, um das Immunsystem zu aktivieren und eine gezielte Reaktion gegen Tumore zu fördern.

Antivirale Therapien

Supramolekulare Systeme können Viren erkennen und deren Eintritt in Zellen blockieren – hilfreich bei der Entwicklung neuer antiviraler Medikamente.

Anwendungen in der Ophthalmologie (Augenheilkunde)

▷  Drug Delivery Systeme Supramoleküle können als Trägersysteme für Medikamente eingesetzt werden. Sie ermöglichen eine kontrollierte Freisetzung von therapeutischen Wirkstoffen, die direkt in das Auge eingebracht werden – vorteilhaft bei Erkrankungen wie der altersbedingten Makuladegeneration. ▷  Diagnose Sie können auch in der Diagnostik verwendet werden, um spezielle Biomarker in der Augenheilkunde zu identifizieren – supramolekulare Sensoren können helfen, Überwachungssysteme für Augenkrankheiten zu entwickeln. ▷  Gewebeengineering Durch die Verwendung von supramolekularen Materialien kann das Wachstum und die Regeneration von Augengewebe gefördert werden – ermöglicht neue Perspektiven für die Behandlung von Verletzungen und Degenerationen der Netzhaut. ▷  Kombinierte Therapien Supramolekulare Arzneimittel und Medizinprodukte können, in Kombination mit anderen therapeutischen Ansätzen wie Gen- oder Immuntherapien, die Wahrscheinlichkeit der Wirksamkeit von Behandlungen gegen diverse Augenkrankheiten erhöhen. Die Erforschung und Anwendung von Supramolekülen im ophthalmologischen Bereich zeigen vielversprechende Fortschritte. Ihre vielseitigen Eigenschaften und die Möglichkeit, maßgeschneiderte Lösungen zu bieten, könnten die Zukunft der Augenheilkunde entscheidend beeinflussen und neue, effektive Therapien und innovative Heilmethoden ermöglichen.

Vorteile

Supramolekulare Systeme bieten in der Medizin eine Vielzahl von Vorteilen, die sie zu einem vielversprechenden Ansatz für verschiedene therapeutische und diagnostische Anwendungen machen wie:

▸ Zielgerichtete Therapie

Supramolekulare Systeme können so gestaltet werden, dass sie Wirkstoffe gezielt und kontrolliert freisetzen.

Diese präzise Steuerung reduziert Nebenwirkungen und erhöht die Wirksamkeit, indem die Medikamente genau dort abgegeben werden, wo sie benötigt werden.

▸ Einfache Modifizierbarkeit

Supramolekulare Strukturen sind oft modular aufgebaut und können leicht angepasst werden, um Eigenschaften wie Stabilität, Löslichkeit und Bindungsaffinität zu verändern.

Dies macht es einfacher, maßgeschneiderte Lösungen für unterschiedliche medizinische Anwendungen zu entwickeln.

▸ Erweiterte Funktionalität

Aufgrund ihrer Fähigkeit, mit verschiedenen Molekülen zu interagieren und sich dynamisch zu verändern, können supramolekulare Systeme multifunktionale Eigenschaften besitzen.

Sie können beispielsweise Kombinationstherapien ermöglichen, indem sie mehrere Wirkstoffe gleichzeitig abgeben oder als Sensoren zur Überwachung von biologischen Markern dienen. Diese Multifunktionalität öffnet neue Wege für die Entwicklung umfassenderer Therapien.

▸ Selbstassemblierung

Supramoleküle haben die Fähigkeit, sich selbst zu organisieren und stabile Strukturen zu bilden.

Dieser Selbstassemblierungsprozess kann für verschiedene Anwendungen genutzt werden, z.B. zur Herstellung von Nanostrukturen oder zur Entwicklung komplexer Materialien für therapeutische Zwecke.

▸ Nachhaltige Entwicklung

Die Verwendung supramolekularer Chemie kann auch zu nachhaltigen Produktionsmethoden in der Pharmazie führen.

Indem man chemische Reaktionen optimiert und die Effizienz der Wirkstoffproduktion verbessert, kann man Ressourcen sparen und den ökologischen Fußabdruck reduzieren.

▸ Biokompatibilität

Viele supramolekulare Materialien sind biologisch verträglich, was bedeutet, dass sie in biologischen Systemen wie dem menschlichen Körper gut vertragen werden können.

Dies ist entscheidend für medizinische Anwendungen, insbesondere bei der Entwicklung von Implantaten oder Drug Delivery Systemen.

▸ Modulation der Immunantwort

Supramolekulares Design ermöglicht es, Immunantworten präzise zu steuern.

Dies ist besonders wichtig in der Impfstoffentwicklung und bei der Behandlung von Autoimmunerkrankungen.

▸ Verbesserte Diagnostik

Supramolekulare Systeme werden in der Diagnostik verwendet, um hochsensible und spezifische Nachweisverfahren zu entwickeln.

Sie können helfen, Biomarker in biologischen Proben schnell und effizient zu identifizieren und so Frühdiagnosen zu ermöglichen.

▸ Kosteneffizienz

Durch die Möglichkeit, Wirkstoffe effizienter zu transportieren und gezielt freizusetzen, können supramolekulare Ansätze potenziell die Gesamtkosten für Behandlungen senken.

Weniger benötigtes Material und reduzierte Nebenwirkungen können die Patientenversorgung insgesamt verbessern.

Die vielfältigen Anwendungen und Vorteile von Supramolekülen in der Medizin zeigen nicht nur ihr großes Potenzial zur Verbesserung bestehender Therapieansätze, sondern auch ihre Fähigkeit, innovative Lösungen für komplexe medizinische Herausforderungen zu bieten.

Die Möglichkeiten von supramolekularen Systemen zur Anpassung und Modulation eröffnen neue Perspektiven für die Behandlung und Prävention von Krankheiten.

TRB-Produkte mit einem Supramolekül

Relys^®

Glossar – Inhaltsstoffe: Kollagen Typ-1

Kollagen Typ-1

Kollagenmolekül – Triplehelix

Definition

Kollagen Typ-1 ist eines der Hauptbestandteile, aus denen das Bindegewebe im menschlichen Körper besteht. Es handelt sich um eine faserförmige Substanz, welche für die Festigkeit und Elastizität von Haut, Knochen, Sehnen, Bändern und anderen Geweben verantwortlich ist. Kollagen Typ-1 macht ungefähr 90% des gesamten Kollagens im Körper aus (ca. 30% Gesamt-Kollagenanteil im Körper) und ist besonders wichtig für die Funktionsfähigkeit der Haut.

Kollagen Typ-1 besteht aus drei Polypeptidketten (Aminosäureketten), die eine Triplehelix bilden (2 x Kollagentyp 1α1 und 1 x Kollagen 1α2). Je nach Kollagentyp ist die Kollagen Triplehelix aus 600 – 3000 Aminosäuren zusammengesetzt.

Mit zunehmendem Alter (ab ca. 25 Jahren) nimmt die Produktion von Typ-1 Kollagen jedoch ab, was zu Faltenbildung, schlaffer Haut und einem Verlust der strukturellen Integrität der Haut (Dellen, Falten) führen kann.

In vielen medizinischen und kosmetischen Produkten und Anwendungen wird Kollagen Typ-1 verwendet, um die Hautstruktur zu verbessern und zu straffen. Bei Mangelerscheinungen oder zur Unterstützung bei Verletzungen kann Kollagen Typ-1 auch mittels Nahrungsergänzungsmittel (Tendoactive^®) eingenommen werden.

Gewinnung

Kollagen Typ-1 wird hauptsächlich aus tierischen Quellen gewonnen, insbesondere aus dem Bindegewebe von Rindern, Schweinen, Hühnern oder Fischen.

Es kann nicht aus Pflanzen, Pilzen oder Einzellern hergestellt werden, da sie kein Kollagen bilden. Inzwischen gibt es pflanzliche Alternativen für Vegetarier und Veganer sowie Menschen, die sich vegan oder vegetarisch ernähren.

Die Gewinnung erfolgt in der Regel in speziellen Herstellungsprozessen, um reines Kollagen zu extrahieren und zu isolieren. Das gewonnene Kollagen wird dann in Form von Pulver, Gelatine oder anderen Derivaten weiterverarbeitet und kann in verschiedenen Produktformen wie Nahrungsergänzungsmitteln, medizinischen Anwendungen oder kosmetischen Produkten eingesetzt werden.

Es ist wichtig sicherzustellen, dass das extrahierte Kollagen von hoher Qualität und rein ist, um seine Wirksamkeit und Verträglichkeit zu gewährleisten.

Körpereigene Produktion:

Im Körper werden Stränge aus Aminosäuren (Aminosäureketten oder Peptidketten) für die verschiedenen Kollagentypen gebildet. Nach diesem Prozess winden sich 3 solcher Stränge zu einer Triplehelix ineinander.

Es entsteht das erste kleine Kollagenmolekül (Prokollagen). Eine solche Triplehelix kann aus 600 – 3000 Aminosäurebausteinen zusammengesetzt sein.

Die eigentliche Kollagenfaser (Kollagenfibrille) wird danach aus drei Triplehelices gebildet, die sich zu einem stabilen, festeren Faserbündel gedreht verbinden – ähnlich wie ein dickes Tau, dass aus drei Seilen besteht, die ebenfalls aus drei Fasersträngen hergestellt wurden.

Kollagen-Faserbündel unter dem
Transmissionselektronenmikroskop (TEM)

Vorkommen von Kollagen Typ-1

im menschlichen Körper:

in Lebensmitteln:

▸ Haut ▸ Sehnen ▸ Knorpel ▸ Knochen ▸ Zähne ▸ Faszien ▸ Blutgefäße ▸ innere Organe

▸ Knochensuppe ▸ Gelatine ▸ Kollagenpulver, Kollagenriegel, Kollagengetränke & Proteinshakes ▸ Pflanzliche Alternativen – liefern nur Bausteine für die Kollagenbildung

Funktion

Kollagen Typ-1 hat eine Vielzahl von wichtigen Funktionen im Körper, aufgrund seiner einzigartigen Struktur und Eigenschaften:

Strukturelle Unterstützung

Hauptgerüst des Bindegewebes in Haut, Knochen, Sehnen, Bändern und anderem Gewebe – erhält die strukturelle Integrität dieser Gewebe durch Festigkeit, Elastizität und Struktur.

Hautgesundheit

Aufrechterhaltung der Hautfestigkeit, Elastizität und Feuchtigkeit – stärkt die strukturelle Integrität und unterstützt das Bindegewebe der Haut.

Knochengesundheit

Verleiht den Knochen Festigkeit und Flexibilität – Knochenstruktur bleibt intakt und fördert Widerstandsfähigkeit gegenüber Druck und Belastung.

Wundheilung

Fördert die Bildung von neuem Gewebe und lässt Wunden schneller heilen.

Stützfunktion

In Sehnen, Bändern und Knorpelgewebe sorgt Kollagen Typ-1 für Stabilität von Gelenken – ermöglicht Bewegungen und schützt vor Verletzungen.

Gefäßgesundheit

Kollagenfasern in Blutgefäßen erhalten deren Struktur und Elastizität – zur Gewährleistung einer reibungslosen Funktion des Herz-Kreislauf-Systems.

Mangelerscheinung

Die Körpereigene Kollagenproduktion nimmt bereits ab dem 25. Lebensjahr jährlich um ca. 1,5% ab. Faktoren wie eine nicht ausgewogene Lebensweise durch Alkoholkonsum, Rauchen, Stress, Zucker, chronische Erkrankungen, Menopause und zu viel UV-Strahlung der Sonne begünstigen den Abbau und Mangel von Kollagen Typ-1.

Symptome einer Kollagen Typ-1 Mangelerscheinung:

•	Haut wird trockener, dünner, verliert an Feuchtigkeit und Elastizität ⇒ Haut wird spröde und reißt schneller ein

•	Bindegewebe verliert seine Spannkraft und strukturelle Integrität ⇒ Dellen und Falten bilden sich

•	Knochen & Knorpel werden spröder ⇒ Gelenke schmerzen

•	Sehnen & Bänder verlieren an Elastizität ⇒ Bänder & Sehnen sind verletzungsanfälliger

Verwendung

Aufgrund seiner vielfältigen Anwendungsbereiche und positiven Effekte auf die Gesundheit wird Kollagen Typ-1 in verschiedenen Branchen und Produkten eingesetzt:

▸ Hautpflege

▸ Nahrungsergänzungsmittel

▸ Medizinische Anwendungen

▸ Ästhetische Behandlungen

▸ Lebensmittelindustrie

▸ Sporternährung

Nebenwirkungen

Kollagen Typ-1 gilt in der Regel als sicher und gut verträglich, insbesondere wenn es aus natürlichen Quellen stammt und in angemessenen Mengen verwendet wird. Allerdings kann es in seltenen Fällen zu Nebenwirkungen kommen, speziell bei empfindlichen Personen oder übermäßigem Konsum.

Seltene mögliche Nebenwirkungen von Kollagen Typ-1:

Allergische Reaktionen

Hautausschläge, Juckreiz, Schwellungen oder Atemwegsbeschwerden – einige Menschen können allergisch auf Kollagen reagieren, wenn sie allergisch auf tierische Proteine sind.

Verdauungsprobleme

Blähungen, Bauchschmerzen oder Durchfall – Kollagenpräparate wie Kollagenpulver oder Kollagenriegel kann bei manchen Personen Verdauungsprobleme verursachen.

Überempfindlichkeit

Unverträglichkeitsreaktionen – es kann bei manchen Personen eine Überempfindlichkeit gegenüber Kollagen auftreten.

Wechselwirkungen

Kollagen Typ-1 wird in der Regel gut vertragen und es gibt keine bekannten negativen Wechselwirkungen mit anderen Arzneimitteln oder Nahrungsergänzungsmitteln.

In einigen Fällen können Kollagenpräparate aber mit bestimmten Medikamenten interagieren. Menschen, die Medikamente einnehmen, sollten vor der Einnahme von Kollagen-Präparaten Ihre Ärztin/Ihren Arzt zu Rate ziehen.

TRB-Produkte mit Kollagen Typ-1

Tendoactive^®

Lesen Sie mehr über Kollagen Typ-1 in unserem Blogartikel: “Kollagen Typ-1: Der Leim, der unseren Körper zusammenhält!”

⇒ MEHR LESEN

Glossar – Inhaltsstoffe: Chondroitinsulfat

Chondroitinsulfat

Chemische Formel – Chondroitinsulfat

Definition

Chondroitinsulfat ist ein wichtiger, natürlicher Bestandteil des Knorpels und des Knorpelgewebes. Als biologisches Makromolekül wird Chondroitinsulfat im menschlichen Körper von Chondroblasten (teilungsfähige Vorläuferzellen der Knorpelzellen) gebildet.

Gewinnung

Chondroitinsulfat ist nicht für Veganer geeignet, da tierische Quellen zur Gewinnung benötigt werden. Zur Herstellung wird Chondroitinsulfat meist aus Knorpelgewebe von Rindern, Schweinen und Haien gewonnen. Es können auch andere Fische oder Vögel als Knorpellieferant dienen.

Vorkommen

Chondroitin-Proteoglykane (Chondroitinsulfat gebunden an Zuckerproteine) & Kollagen bilden den Hauptanteil des Gewebes (vor allem Bindegewebe) zwischen den Zellen (extrazelluläre Matrix). Chondroitinsulfat wurde ebenfalls in Haut, Knorpel, Knochen, Blutgefäßen, Bändern und Sehnen nachgewiesen.

Funktion

Als wichtiger Bestandteil des Knorpelgewebes trägt Chondroitinsulfat zum Widerstand der Knorpel gegen Kompression (Zusammenpressen) bei. Eine häufige Ursache für Arthrose ist der Abbau und Verlust von Chondroitinsulfat aus dem Knorpel und dem Knorpelgewebe.

Chondroitinsulfat (meist kombiniert mit Glucosamin) wird für den Knorpelaufbau benötigt und hilft bei der Vorbeugung von arthrotischen Verschleißerscheinungen.

Bei Chondroitinpolysulfat (synthetisch nachsulfatierte Variante) wird die entzündungshemmende Wirkung verstärkt. Zusätzlich weist diese verstärkte Variante gerinnungshemmende und fibrinolytische (Blutgerinnsel auflösend) Eigenschaften auf.

Verwendung

Chondroitinsulfat kann als Arzneimittel oder Nahrungsergänzungsmittel in Form von Tabletten, Kapseln oder Granulat eingenommen werden oder wird in Salben, Cremen und Gelen zum Auftragen auf die Haut verwendet.

Äußerlich angewendet wirkt Chondroitinsulfat entzündungshemmend. Einsatzgebiet sind dabei stumpfe Verletzungen der Weichteile wie Prellung, Verstauchung, Zerrung, Verspannung oder Sehnenscheidenentzündung.

Weitere Eigenschaften von Chondroitinsulfat:

▸ schmerzlindernd

▸ antioxidativ

▸ immunmodulierend – (d.h. durch pharmakologische Wirkstoffe wird das Immunsystem verändert)

Nebenwirkungen

Chondroitinsulfat ist in der Regel gut verträglich und ruft normalerweise keine schweren Nebenwirkungen hervor. Es kann gelegentlich zu Übelkeit, Magenschmerzen und in seltenen Fällen zu allergischen Reaktionen kommen.

Ist Chondroitinsulfat nicht von pharmazeutischer Qualität, kann es zu Infektionen mit Bakterien, Viren oder Prionen kommen, da tierische Quellen als Ursprung dienen.

Wechselwirkungen

Bei gleichzeitiger Einnahme von Gerinnungshemmern und Produkten mit Chondroitinpolysulfat kann das Blutungsrisiko erhöht werden.

TRB-Produkte mit Chondroitinsulfat

Tendoactive^®  Hialsorb Cold^®  Cartexan^®